BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rumput Laut Rumput laut adalah salah satu sumber daya hayati yang terdapat di wilayah pesisir dan laut. Sumberdaya ini biasanya dapat ditemui di perairan yang berasiosiasi dengan keberadaan ekosistem terumbu karang. Rumput laut alam biasanya dapat hidup di atas substrat pasir dan karang mati. Rumput laut banyak ditemui hidup di atas karang-karang terjal yang melindungi pantai dari deburan ombak di daerah pantai dibagian selatan Jawa dan pantai barat Sumatera. Selain tumbuh bebas dialam, beberapa jenis rumput laut juga banyak dibudidayakan oleh sebagian masyarakat pesisir Indonesia ( Anonim, 2008). Algae atau ganggang terdiri dari empat kelas, yaitu Rhodophyceae (ganggang merah), Phaeophyceae (ganging coklat), dan Chlorophyceae (ganggang hijau), Cyanophyceae (ganggang hijau-biru). Rumput laut yang sering dimanfaatkan adalah dari jenis ganggang merah karena mengandung agar-agar, karagenan, porpiran, maupun furcelaran (Idriani, 1999). Contoh jenis rumput laut yang banyak dibudidayakan diantaranya adalah Kappaphycus alvarezii dan Gracelaria sp. Rumput laut Kappaphycus alvarezii merupakan jenis ganggang yang bersifat makroskopik dan tergolong dalam kelas Rhodophyceae. Beberapa daerah dan pulau di Indonesia yang masyarakat pesisirnya banyak melakukan usaha budidaya rumput laut diantaranya berada di wilayah pesisir Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu, Provinsi Kepulauan Riau, Pulau Lombok, Sulawesi, Maluku dan Papua (Anonim, 2008). Umur panen dari Kappaphycus alvarezii adalah 40 hari (Hasyim, 2007). Klasifikasi Kappaphycus alvarezii adalah sebagai berikut : Kindom : Plantae Divisi : Phodophyta Kelas : Rhodophyceae Ordo : Gigartinales Famili : Solieriaceae

2 Genus : Kappaphycus Spesies : Kappaphycus alvarezii (Larsen 1996) 2.2 Kandungan Rumput Laut Komposisi gizi rumput laut ini secara umum adalah sbb : Karbohidrat 39-55%, Protein 17,2-27,13%, Lemak 0,08%, abu 1,5%. Disamping Vitamin A, B1, B2, B6, B12, C (caroten), terdapat juga unsur-unsur mikro, yakni : Tabel 2.1 Kandungan unsur-unsur mikro pada ganggang merah Unsur Persentase (%) Klor 1,5-3,5 Kalium 1,0-2,2 Natrium 1,0-7,9 Magnesium 0,3-1,0 Belerang 0,5-1,8 Silikon 0,2-0,3 Fosfor 0,2-0,3 Kalsium 0,4-1,5 Besi 0,1-015 Iodium 0,1-015 Brom 0,005 (Sumber : Winarno, 1990) 2.3 Karagenan Karagenan merupakan senyawa polisakarida yang tersusun dari unit D- galaktosa dan L-galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1-4 glikosiklik. Setiap unit galaktosa mengikat gugusan sulfat. Jumlah sulfat kurang lebih 35,1%. Berdasarkan strukturnya karagenan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu kappa, iota dan lamda karagenan. Kappa karagenan tersusun dari (1->3) D- galaktosa-4 sulfat dan (1->4)3,6 anhydro-d-galaktosa. Iota karagenan mengadung gugusan 3,6 anhydro-d-galaktosa. Sedangkan lamda karagenan memiliki sebuah residu disulphated (1-4) D-galaktosa.

3 2.3.1 Jenis-jenis karagenan Ada tiga kelas utama dari karagenan, yaitu : Kappa - berikatan dengan air akan menghasilkan gel yang kaku, keras. Dihasilkan dari Kappaphycus alvarezii. Kalium sangat penting untuk membentuk struktur gel. Iota dapat juga berikatan dengan air, namun membentuk gel yang relative lebih elastis dan lembut, khususnya jika ada garam kalsium. Iota Karagenan dihasilkan dari Euchema spinosum. Lamda mengadung gugus sulfat yang relative tinggi dan sehingga hamper tidak membentuk gel sama sekali. Gugus ester sulfat dalam lamda karagenan didistribusikan secara acak dalam molekulnya. Lamda karagenan biasanya digunakan untuk membentuk lapisan tipis atau untuk mengubah tekstur dari makanan. Dihasilkan oleh Gigartin. Perbedaan Kappa, Iota dan Lamda karagenan dapat dibedakan dari kelarutannya di berbagai media yang berbeda. Daya kelarutannya dapat dilihat pada table di bawah ini : Tabel 2.2. Daya Kelarutan Karagenan pada berbagai pelarut Medium Kappa Iota Lamda Air Panas Larut di atas suhu 60 0 C Larut diatas 60 0 C Larut Air Dingin Garam natrium akan larut, Garam Na akan Larut garam K dan Ca tidak akan larut, sedangkan larut garam K dan Ca memberi disperse thixotropic Susu Panas Larut Larut Larut Susu Garam Na, Ca, dan K tidak Tidak Larut Larut Dingin larut tetapi mengembang Larutan gula pekat Panas, larut Sukar Larut Pada suhu panas akan Larutan garam dingin Tidak larut Pada suhu panas akan larut Sumber : Moraino, 1997 dalam Winarno, 1990 larut Pada suhu panas akan larut

4 Struktur dari ketiga jenis karagenan dapat dilihat pada gambar dibawah ini : Gambar 2.1 Struktur Kappa, Iota dan Lamda Karagenan Kegunaan Karagenan Adapun beberapa kegunaan dari karagenan adalah sebagai berikut : Bahan Makanan Sebagai penstabil minuman coklat dank rim

5 Untuk makanan penutup : untuk mengentalkan produk-produk yang terbuat dari susu, dan sebagai bahan pelapis untuk makanan penutup dan untuk lapisan bawah dari cake. Bidang produk daging dan ikan Disuntikkan ke daging ham dan unggas untuk menjaga kesegaran daging. Untuk mengurangi lemak atau sebagai pengganti lemak, misalnya dalam hamburger. Bidang non makanan Untuk odol gigi dan kosmetik Untuk farmasi (Xia, 2005) 2.4 Sifat-sifat Bahan : Sifat-Sifat Bahan Baku A. Rumput Laut (Kappaphycus alvarezii) Sifat-sifat 1. Berbentuk padat, berwarna merah, dan hidup di air asin 2. Mengandung karbohidrat, vitamin dan protein B. Kalium Hidroksida (KOH) Sifat-Sifat 1. Berat Molekul : 56,10gr/mol 2. Berwarna putih dan bersifat basa kuat 3. Larut dalam metanol, etanol, propanol dan air 4. Digunakan dalam reaksi saponifikasi ester menghasilkan : KOH + RCO 2 R` RCO 2 K` + R`OH 5. Digunakan sebagai elektrolit pada baterai alkalin 6. Sering digunakan sebagai pembersih dan desinfektan pada permukaan yang tahan korosif (Anonim, 2008) C. Air (H 2 O)

6 Sifat-Sifat 1. Berat Molekul : 18,153 g/mol 2. Densitas : 0,998 g/cm 3 (pada 20 0 C) 3. Titik Beku : 0 0 C 4. Titik Didih : C 5. Kapasitas Panas : 4,184 J/g.K 6. Wujud : Cair (Perry, 1999) Sifat-Sifat Produk A. Kappa Karagenan Sifat-Sifat 1. Berat Molekul antara Larut dalam air panas (kappa dan iota karagenan), gula dan susu 3. Membentuk gel pada suhu ruangan 4. Tersusun dari (1->3) D dalaktosa-4 dan (1->4)3,6 anhydro-d-galaktosa 5. Viskositas : 5 cps 6. Stabil pada ph 35-9 (Larsen, 1996) B. Air (H 2 O) Sifat-Sifat 1. Berat Molekul : 18,153 g/mol 2. Densitas : 0,998 g/cm 3 (pada 20 0 C) 3. Titik Beku : 0 0 C 4. Titik Didih : C 5. Kapasitas Panas : 4,184 J/g.K 6. Wujud : Cair (Perry, 1999) C. Kalium Sulfat (K 2 SO 4 ) Sifat-Sifat 1. Merupakan kristal putih yang dapat terbakar

7 2. Larut dalam air 3. Sering digunakan sebagai pupuk 4. Mempunyai rasa yang pahit 5. Titik leburnya C 6. Tidak larut dalam KOH dan etanol murni 7. Diproduksi dengan cara mereaksikan Kalium Klorida dan asam sulfat 2 KCl + H 2 SO HCl + K 2 SO 4 (Anonim, 2008) 2.5 Proses Pengolahan Kappa Karagenan Proses untuk menghasilkan kappa karagenan yang dikenal sampoi saat ini adalah dengan cara : Proses Murni Larutan alkali dimasukkan ke dalam larutan pemasak untuk membentuk kappa karagenan. Larutan di ekstrak biasanya mengandung 1-2% karagenan, kemudian disaring dan dimurnikan dengan penyaringan kembali. Filtrat yang murni kemudian dilarutkan dengan alcohol (biasanya 2-propanol) atau garam seperti KCl untuk menghasilkan presipitat karagenan. Koagulan ini kemudian dipisahkan dengan cara makanik atau juga dengan cara pengeringan. Karagenan yang murni biasanya tanpa warna (bening), tanpa rasa, tak berbau, dan akan membentuk gel yang tidak beraturan di dalam air. Karagenan murni biasanya digunakan untuk industri farmasi dan industri makanan. (Rideout, 1997). Namun dari segi ekonomis penggunaan membrane jauh lebih menguntungkan untuk proses pemisahan Proses Semimurni Proses ini menghasilkan karagenan semimurni. Tujuan utama proses ini adalah untuk meningkatkan sifat karagenan untuk menghasilkan gel dengan biaya produksi yang lebih rendah. Proses semimurni biasanya tidak melibatkan proses filtrasi karagenan dan tidak didapati proses ekstraksi dengan isopropanol. Sebagai hasilnya produk karagenan semimurni berwarna, berbau dan keruh. Hal ini meyebabkan karagenan semimurni tidak cocok untuk industri farmasi. Biasanya

8 karagenan semimurni digunakan untuk pengawet daging, karena kemampuannya membentuk gel untuk berbagai basis jenis ikan dan daging. (Rideout, 1997) 2.6 Seleksi Proses Metode pembuatan kappa karagenan yang dipilih adalah karagenan proses murni (Refined Process Carrageenan). Dasar pemilihan metode ini adalah sebagai berikut : 1. Metode ini menghasilkan karagenan yang memiliki sifat yang menghasilkan gel lebih unggul. 2. Produk dapat digunakan dalam banyak bidang 3. Harga jual yang lebih tinggi daripada karagenan semimurni. 2.7 Deskripsi Proses Proses yang dilakukan terhadap rumput laut untuk menghasilkan kappa karagenan dapat dibagi menjadi 9 tahapan utama, yakni : 1. Pembersihan bahan baku dan pensortiran Pembersihan dan pensortiran dilakukan untuk membuang rumput laut yang sudah berwarna kegelapan dan kurang bermutu, ini dilakukan dengan menggunakan tenaga kerja. Bahan baku yang telah disortir dikumpulkan dalam gudang penyimpan (TT-101) 2. Pemotongan rumput laut. Rumput laut yang telah sesuai dengan standard dimasukkan ke dalam mesin pemotong (KC-101) melalui screw conveyor (C-101), sehingga pada saat keluar memiliki panjang sekitar 10 cm. Hal ini dilakukan agar untuk mempermudah dalam proses ekstraksi karagenan. 3. Pencucian Bahan baku yang telah dipotong, kemudian dicuci dengan air pada suhu 30 0 C untuk membuang garam yang melekat pada rumput laut di dalam Tangki Pelarut (TP-101). Kadar garam yang terkandung dalam rumput laut biasanya 15-25% dari berat rumput laut. 4. Reaksi

9 Rumput laut kemudian di ekstraksi dengan larutah KOH 12% pada suhu 75 0 C di dalam Reaktor (R-101). Ekstraksi ini biasanya memakan waktu sekitar 1-2 jam. Reaksi yang terjadi adalah : 5. Filtrasi Setelah tercapai waktu yang dibutuhkan untuk pemasakan, rumput laut dikeluarkan dan dilajutkan ke unit filtrasi (P-101). Unit filtrasi berguna untuk memisahkan larutan KOH, protein, air, karagenan dan karbohidrat dengan K 2 SO PemurnianK 2 SO 4 Residu dari proses filtrasi (P-101), yakni K 2 SO 4 dimurnikan dengan cara disentrifusi (FF-201) dan dikeringkan pada rotary dryer (D-101). 7. Pemisahan kappa karagenan dengan KOH, protein dan karbohidrat. Filtrat berupa larutan KOH, protein, air, karagenan dan karbohidrat yang tidak bereaksi diumpankan ke unit Rotary Filter (P-201) untuk memisahkan KOH, Protein, karbohidrat yang tidak bereaksi dengan kappa karagenan. 9. Pemurnian kappa karagenan Endapan karagenan yang masih mengandung sedikit air dikeringkan dan dihancurkan untuk membuat tepung kappa karagenan.