KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA KARAGINAN DARI Eucheuma cottonii PADA BERBAGAI BAGIAN THALUS, BERAT BIBIT DAN UMUR PANEN MAX ROBINSON WENNO

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA KARAGINAN DARI Eucheuma cottonii PADA BERBAGAI BAGIAN THALUS, BERAT BIBIT DAN UMUR PANEN MAX ROBINSON WENNO SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Karakteristik Fisiko-Kimia Karaginan dari Eucheuma cottonii pada Berbagai Bagian Thalus, Berat Bibit dan Umur Panen adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Januari 2009 Max Robinson Wenno NRP. C

3 ABSTRACT MAX ROBINSON WENNO. Physicochemical Characteristic of Carrageenan from Eucheuma cottonii in Different Part of Thallus, Seed Weight and Harvesting Time. Supervised by JOKO SANTOSO and TATI NURHAYATI. Carrageenans are commercially important hydrophilic colloids (watersoluble gums) which occur as matrix material in numerous species of red seaweeds (Rhodophyta) including Eucheuma cottonii. Carrageenans are used widely for pharmaceutical, cosmetic, food and others as gelling and binding agents, emulsifier and stabilizer. The quality of carrageenans are affected by some factors like part of thallus, seed weight and harvesting time of seaweed, which is specific locally in correlation to environmental parameters. Seaweed cultivation was carried out in West Seram District, Molluccas Province by floating system. Environmental marine waters in cultivation area are suitable for cultivation of Eucheuma cottonii seaweed with some reasons i.e. area is protected from wind blasts and big wave, depth m, salinity ppt, temperature o C, brightness m, acidity (ph) , and flow current 2-48 cm/s. The best carrageenans were produced by 50 days of harvesting time, 50 g of seed weight and tip of thallus. This carrageenan has physicochemical characteristic as follows yield 26.56%, gel strength 330 g/cm 2, viscosity cp, gelling point o C, melting point o C, whiteness degree 38.36%, moisture content 10.86%, ash content 22.76%, acid insoluble ash content 0.88%, and sulphate content 27.43%. Key words:carrageenan, Eucheuma cottonii, part of thallus, seed weight, harvesting time.

4 RINGKASAN MAX ROBINSON WENNO. Karakteristik Fisiko-Kimia Karaginan dari Eucheuma cottonii pada Berbagai Bagian Thalus, Berat Bibit dan Umur Panen. Dibimbing oleh JOKO SANTOSO dan TATI NURHAYATI. Salah satu jenis rumput laut yang dibudidayakan di Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku adalah Eucheuma cottonii. Jenis ini mempunyai nilai ekonomi penting karena sebagai penghasil karaginan. Karaginan dapat digunakan sebagai bahan baku untuk industri farmasi, kosmetik, makanan dan lainnya sebagai pembentuk gel, pengikat bahan, pengemulsi dan penstabil. Penelitian mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas dan mutu karaginan masih terbatas di Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku. Hasil yang didapatkan masih berfluktuasi baik berat basah, berat kering maupun kandungan karaginannya. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh bagian thalus, berat bibit, dan umur panen terhadap kandungan karaginan Eucheuma cottonii dan mengetahui karakteristik fisiko-kimia karaginan yang dihasilkan. Berdasarkan hasil analisis karakteristik fisiko-kimia karaginan pada penelitian ini, diperoleh kisaran rata-rata kekuatan gel 196,66-330,00 g/cm 2, viskositas 30,13-44,00 cp, titik jendal 30,53-33,20 o C, titik leleh 41,30-43,50 o C, derajat putih 35,54-41,36%, kadar air 9,43-11,28%, kadar abu 16,60-25,30%, kadar abu tidak larut asam 0,60-0,91%, dan kadar sulfat 27,43-30,05%. Kondisi perairan tempat penelitian sesuai untuk budidaya rumput laut Eucheuma cottonii dengan beberapa alasan yaitu perairan terlindung dari terpaan angin dan gelombang yang besar, kedalaman perairan 7,65-9,72 m, salinitas ppt, suhu air laut o C, kecerahan 2,5-5,25 m, ph 6,5-7,0, dan kecepatan arus cm/det. Kombinasi thalus ujung, berat bibit 50 g dan umur panen 50 hari merupakan kombinasi terbaik. Karakteristik fisiko-kimia karaginan dari kombinasi perlakuan terbaik, yaitu: rendemen 26,56%, kekuatan gel 330 g/cm 2, viskositas 30,73 cp, titik jendal 32,13 o C, titik leleh 43,50 o C, derajat putih 38,36%, kadar air 10,19%, kadar abu 22,76%, kadar abu tidak larut asam 0,88%, dan kadar sulfat 27,43%. Kata kunci : karaginan, Eucheuma cottonii, bagian thalus, berat bibit, umur panen.

5 Hak cipta milik IPB, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

6 KARAKTERISTIK FISIKO-KIMIA KARAGINAN DARI Eucheuma cottonii PADA BERBAGAI BAGIAN THALUS, BERAT BIBIT DAN UMUR PANEN MAX ROBINSON WENNO Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknologi Hasil Perairan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

7 Judul Tesis Nama NRP : Karakteristik Fisiko-Kimia Karaginan dari Eucheuma cottonii pada Berbagai Bagian Thalus, Berat Bibit dan Umur Panen : Max Robinson Wenno : C Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Joko Santoso, M.Si Ketua Dr. Tati Nurhayati, S.Pi, M.Si Anggota Diketahui Ketua Program Studi Teknologi Hasil Perairan Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Dr. Ir. Sri Purwaningsih, M.Si Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS Tanggal Ujian : 12 Desember 2008 Tanggal Lulus :

8 PRAKATA Puji dan syukur Penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas anugerahnya sehingga penulisan tesis dengan judul Karakteristik Fisiko-Kimia Karaginan dari Eucheuma cottonii pada Berbagai Bagian Thalus, Berat Bibit dan Umur Panen dapat diselesaikan. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Joko Santoso, M.Si dan Ibu Dr. Tati Nurhayati, S.Pi, M.Si selaku Komisi Pembimbing yang telah meluangkan waktunya dalam pembimbingan, memberikan dorongan, motivasi dan ide-ide, hingga terselesainya tesis ini. Penyusunan tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Rektor Universitas Pattimura yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk melanjutkan studi pada Sekolah Pascasarjana IPB. 2. Yayasan Beasiswa Oikoumene atas bantuan dana yang sangat membantu penulis dalam proses penelitian. 3. Yayasan Satyabhakti Widya atas bantuan dana yang sangat membantu penulis dalam proses penelitian. 4. Ir. Irzal Effendi, M.Si selaku Penguji Luar Komisi pada ujian tesis yang telah memberikan banyak masukkan dalam penyempurnaan tesis ini. 5. Istri tersayang Joan Thenu S.Pi dan anak tercinta Kezia Syeira atas dukungan doa, motivasi dan kesabaran selama penulis mengikuti kuliah di Sekolah Pascasarjana IPB. 6. Keluarga besar Wenno, Papa dan mama tercinta, serta semua kakakkakakku (Bung Gets, Uci Else, Uci Ince, Uci Oke, Bung Cak, Neni beserta keluarga), terima kasih atas semua doa dan bantuan yang tak putusputusnya bagi penulis. 7. Keluarga besar Thenu, Papa dan mama tercinta, Bung Veky, Bung Beb, Eda, terima kasih atas semua doa, motivasi yang tak putus-putusnya bagi penulis. 8. Teman-teman S2 THP angkatan 2006 (Candra, Aim, Mat, Ninik, Tia, Uci dan Poe) atas semangat dan kebersamaan yang terjalin erat selama ini.

9 9. Teman-teman dari Ambon (Pa Yanes, Bung Mon, Bung Nus, Bung Abe, Bung Degen, Edi, Marko, Bung Son, Bung Jan, Sembi, Uci Nona, Tia, Oca) untuk segala bantuan dan dukungan dalam proses perkuliahan sampai penulisan tesis ini. 10. Teman-teman penghuni Kost Perwira No. 12 yang penuh dengan suasana kekeluargaan meskipun dari latar belakang daerah asal yang berbeda namun tetap kompak. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu dan teknologi khususnya di bidang Perikanan dan Kelautan. Bogor, Januari 2009 Max Robinson Wenno

10 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Titawae pada 6 Juni 1978 sebagai anak ketujuh dari 7 bersaudara dari pasangan Hermanus Wenno dan Ester Tallane. Pada 1998 penulis lulus SMU Negeri 1 Masohi. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Pattimura Ambon, lulus pada Pada tahun yang sama penulis diangkat sebagai Staf Pengajar pada Jurusan Teknologi Hasil Perikanan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Pattimura. Pada 2006, penulis diterima di Program Studi Teknologi Hasil Perairan pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Penulis menyelesaikan pendidikan S2 pada 2009 dengan tesis berjudul Karakteristik Fisiko-Kimia Karaginan dari Eucheuma cottonii pada Berbagai Bagian Thalus, Berat Bibit dan Umur Panen.

11 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ix x xii 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan dan Manfaat Penelitian Hipotesis Kerangka Pemikiran TINJAUAN PUSTAKA Deskripsi Eucheuma cottonii Budidaya Eucheuma Metode budidaya Umur panen Faktor Lingkungan Perairan Karaginan Sifat Dasar Karagian Kelarutan Stabilitas ph Viskositas Pembentukan gel Metode Ekstraksi Manfaat Karaginan Standar Mutu Karaginan METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelitian Bahan dan Alat Tahap Penelitian Budidaya Eucheuma cottonii Meode budidaya... 24

12 Teknik pengamatan Ekstraksi karaginan Laju Pertumbuhan Harian Eucheuma cottonii Analisis Fisiko-Kimia Rancangan Percobaan dan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Lokasi Penelitian Lapangan Gambaran umum Perkembangan usaha budidaya rumput laut di Dusun Wael Permasalahan usaha budidaya rumput laut di Dusun Wael Faktor Lingkungan Perairan Laju Pertumbuhan Harian Eucheuma cottonii Berat Kering Eucheuma cottonii Komposisi Kimia Eucheuma cottonii Kadar air Kadar abu Kadar abu tidak larut asam Karaginan Eucheuma cottonii Rendemen karaginan Kekuatan gel karaginan Viskositas karaginan Kadar air Kadar abu Karakteristik Karaginan Terbaik Sifak fisik karaginan Kekuatan gel Viskositas Titik jendal dan titik leleh Derajat putih Sifat kimia karaginan Kadar air Kadar abu Kadar abu tidak larut asam Kadar sulfat Logam Berat... 66

13 5. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 75

14 DAFTAR TABEL Halaman 1. Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut Beberapa penerapan karaginan dalam produk berbahan dasar susu Beberapa penerapan karaginan dalam produk berbahan dasar air Standar mutu karaginan Produksi total rumput laut kering Kabupaten Seram bagian barat Kandungan logam berat tepung karaginan Eucheuma cottonii... 66

15 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Kerangka pemikiran penelitian karakteristik fisiko-kimia karaginan dari Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Eucheuma cottonii Struktur kimia kappa, iota dan lambda karaginan Mekanisme pembentukan gel karaginan Peta lokasi penelitian Desain metode longline untuk budidaya Eucheuma cottonii Proses pembuatan tepung karaginan Laju pertumbuhan harian Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Berat kering Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Kadar air Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Kadar abu Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Kadar abu tidak larut asam Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Rendemen karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Kekuatan gel karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Viskositas karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Kadar air karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Kadar abu karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Hubungan antara laju pertumbuhan harian rumput laut dan kekuatan gel karaginan Eucheuma cottonii Kekuatan gel karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen... 57

16 20. Viskositas karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen Titik jendal dan titik leleh karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen Derajat putih karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen Kadar air karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen terhadap Kadar abu karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen Kadar abu tidak larut asam karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen Kadar sulfat karaginan Eucheuma cottonii pada berbagai umur panen... 65

17 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Rumput laut Eucheuma cottonii yang dibudidayakan di Dusun Wael Desa Piru Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku Contoh karaginan Eucheuma cottonii hasil penelitian Rekapitulasi data hasil pengamatan parameter fisik dan kimia perairan Rekapitulasi data berat basah Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Rekapitulasi data laju pertumbuhan harian Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Contoh perhitungan laju pertumbuhan harian Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam laju pertumbuhan harian Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan laju pertumbuhan harian Eucheuma cottonii Berat kering Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen Hasil analisis ragam berat kering Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan berat kering Eucheuma cottonii Rekapitulasi data kadar air rumput laut kering Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam kadar air rumput laut kering Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan kadar air rumput laut kering Eucheuma cottonii Rekapitulasi data kadar abu rumput laut kering Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam kadar abu rumput laut kering Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan kadar abu rumput laut kering Eucheuma cottonii Rekapitulasi data kadar abu tidak larut asam rumput laut kering Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam kadar abu tidak larut asam rumput laut kering Eucheuma cottonii... 85

18 20. Hasil uji beda jarak berganda Duncan kadar abu tidak larut asam rumput laut kering Eucheuma cottonii Rekapitulasi data rendemen karaginan Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam rendemen karaginan Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan rendemen karaginan Eucheuma cottonii Rekapitulasi data kekuatan gel karaginan Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam kekuatan gel karaginan Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan kekuatan gel karaginan Eucheuma cottonii Rekapitulasi data viskositas karaginan Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam viskositas karaginan Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan viskositas karaginan Eucheuma cottonii Rekapitulasi data kadar air karaginan Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam kadar air karaginan Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan kadar air karaginan Eucheuma cottonii Rekapitulasi data kadar abu karaginan Eucheuma cottonii Hasil analisis ragam kadar abu karaginan Eucheuma cottonii Hasil uji beda jarak berganda Duncan kadar abu karaginan Eucheuma cottonii Rekapitulasi data parameter fisik karaginan terbaik Hasil analisis ragam parameter fisik karaginan terbaik Hasil uji beda jarak berganda Duncan parameter fisik karaginan terbaik Rekapitulasi data parameter kimia karaginan terbaik Hasil analisis ragam parameter kimia karaginan terbaik Hasil uji beda jarak berganda Duncan parameter kimia karaginan terbaik

19 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perairan Indonesia sebagai wilayah tropika memiliki sumberdaya plasma nutfah rumput laut sekitar 555 jenis, berdasarkan hasil ekspedisi laut Siboga oleh Van Bosse. Jenis yang banyak terdapat di perairan Indonesia antara lain adalah Gracilaria, Gelidium, Eucheuma, Hypnea, Sargassum, dan Turbinaria. Dari beberapa rumput laut tersebut telah dikembangkan menjadi ratusan jenis produk dalam berbagai bidang industri pangan dan nonpangan. Sebagian besar rumput laut Indonesia masih diekspor sebagai bahan dalam bentuk kering dan baru sebagian kecil diolah dalam bentuk bahan setengah jadi dan bahan jadi (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya 2005). Keperluan dunia terhadap rumput laut yang cenderung meningkat mendorong kegiatan budidaya rumput laut, karena panen alami kurang dapat menjamin kepastian produksi. Pada 2002 produksi karaginan Indonesia mencapai ton dan yang diekspor sebanyak ton (80%). Selama , produksi dan ekspor karaginan Indonesia relatif konstan, dengan pertumbuhan masing-masing 2,92% dan 2,49% per tahun. Selama , produksi rumput laut basah mengalami kenaikan rata-rata 104,30% per tahun, yakni dari ton pada 1999 menjadi ton pada Dalam program revitalisasi perikanan budidaya, sasaran produksi rumput laut pada 2009 adalah sebesar ton (Departemen Kelautan dan Perikanan 2007). Strategi yang ditempuh untuk mencapai sasaran tersebut adalah melalui pengembangan kawasan dan teknik budidaya. Salah satu jenis rumput laut yang dibudidayakan di Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku adalah Eucheuma cottonii. Jenis ini mempunyai nilai ekonomi penting karena sebagai penghasil karaginan. Dalam dunia industri dan perdagangan karaginan mempunyai manfaat yang sama dengan agar-agar dan alginat. Karaginan dapat digunakan sebagai bahan baku untuk industri farmasi, kosmetik, makanan dan lain-lain (Mubarak et al. 1990). Metode budidaya cottonii yang digunakan oleh masyarakat di Dusun Wael adalah metode rakit longline. Biasanya bibit yang digunakan berumur hari,

20 dengan berat ± 50 g per rumpun dan semua bagian thalus digunakan. Rumput laut dipanen pada umur hari dengan berat basah per rumpun g. Produksi total rumput laut kering di Kabupaten Seram bagian barat pada 2006 adalah 1.676,8 ton dengan harga jual Rp /kg. 1) Bibit bagian ujung merupakan bibit yang tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan bagian lainnya. berat bibit juga mempengaruhi pertumbuhan. Bibit awal yang lebih sedikit memberikan pertumbuhan yang lebih cepat (Sulistijo dan Atmadja 1977). Soegiarto et al. (1978) menyatakan rumput laut dengan bibit bagian ujung tumbuh lebih cepat selama lima minggu pertama dan bagian pangkal tumbuh lebih cepat pada lima minggu berikutnya. Pemanenan dilakukan bila rumput laut telah mencapai bobot tertentu. Kadi dan Atmadja (1988) mengatakan bahwa pemanenan rumput laut dapat dilakukan sekitar 1-3 bulan dari penanaman. Iksan (2005) melaporkan bahwa kualitas rumput laut Eucheuma cottonii terbaik dipanen pada umur 4 minggu, bibit awal 125 g per rumpun, bobot panen 1012,5 g per rumpun dan bobot keringnya 165 g. Kandungan dan komposisi kimia rumput laut dipengaruhi oleh jenis rumput laut, fase (tingkat) pertumbuhan dan umur panen. Hasil penelitian Pamungkas (1987) menunjukkan bahwa rendemen dan viskositas karaginan tertinggi diperoleh dari cottonii yang dipanen pada umur 45 hari, sedangkan kekuatan gel tertinggi diperoleh pada umur panen 60 hari. Luthfy (1988) melaporkan bahwa Eucheuma cottonii mengandung kadar abu 19,92%, protein 2,80%, lemak 1,78%, serat kasar 7,02% dan karbohidrat 68,48%. Hasil penelitian Syamsuar (2006) melaporkan bahwa kombinasi perlakuan terbaik adalah umur panen 50 hari, konsentrasi KOH 9% dan lama ekstraksi 4 jam dengan nilai viskositas 33,28 cp, kekuatan gel 435,54 g/cm 2, rendemen 34,63%, kadar abu 17,02% dan kadar air 9,98%. Penelitian mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas dan mutu karaginan masih terbatas di Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku. Hasil yang didapatkan masih berfluktuasi baik berat basah, berat kering maupun kandungan karaginannya, sehingga diperlukan penelitian terutama 1) Komunikasi pribadi dengan pembudidaya rumput laut di Dusun Wael Desa Piru Kabupaten Seram bagian barat Maluku pada Agustus 2007

21 mengenai pengaruh bagian thalus, berat bibit, dan umur panen pada jenis Eucheuma cottonii terhadap kandungan dan mutu karaginan. 1.2 Perumusan Masalah Rumput laut jenis cottonii telah dibudidayakan dengan berbagai metode. Umumnya petani rumput laut mengembangkan metode berdasarkan kebiasaan masyarakat setempat, maupun teknologi budidaya yang didatangkan dari luar daerah. Seringkali hasil budidaya atau produksi yang dicapai berfluktuasi baik produksi basah, kering maupun kadar karaginannya. Hal ini diduga berkaitan dengan besarnya pengaruh faktor eksternal (lingkungan perairan) dan terbatasnya pengetahuan petani rumput laut terhadap metode dan perlakuan yang akan diterapkan pada saat budidaya. Kapasitas produksi rumput laut di Dusun Wael Desa Piru Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku relatif rendah. Hal ini disebabkan besarnya faktor eksternal dan terbatasnya penguasaan teknologi budidaya. Pemakaian bibit yang bermutu baik dan waktu panen yang efektif belum dipandang sebagai bagian penting dari teknologi budidaya rumput laut. Kandungan dan mutu karaginan juga dipengaruhi oleh bibit yang digunakan dan umur panen, sehingga diperlukan penelitian yang dapat menghasilkan kandungan dan mutu karaginan yang optimum dengan memperhatikan faktor bagian thalus, berat bibit dan umur panen. 1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. mempelajari pengaruh bagian thalus, berat bibit dan umur panen terhadap kandungan karaginan Eucheuma cottonii; 2. mengetahui karakteristik fisiko-kimia karaginan yang dihasilkan dari Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit dan umur panen. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi yang berkaitan dengan peningkatan produktivitas dan mutu dari Eucheuma cottonii yang dibudidayakan di Dusun Wael Desa Piru Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku, sehingga dapat meningkatkan nilai jualnya. Peningkatan harga jual

22 diharapkan dapat meningkatkan kesejahteraan petani rumput laut di lokasi tersebut. 1.4 Hipotesis Hipotesis penelitian ini adalah : (1) diduga adanya pengaruh bagian thalus, berat bibit, dan umur panen terhadap kandungan karaginan Eucheuma cottoni; (2) diduga adanya pengaruh bagian thalus, berat bibit, dan umur panen terhadap karakteristik fisiko-kimia karaginan yang dihasilkan dari Eucheuma cottonii. 1.5 Kerangka Pemikiran Bagian thalus, berat bibit dan umur panen yang tepat dapat menghasilkan kandungan dan mutu karaginan yang optimum. Untuk lebih jelas kerangka pemikiran penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. Bibit Eucheuma cottonii Bagian thalus (ujung dan pangkal thalus ) Berat bibit (50, 100, 150 g) Umur panen 40, 45, 50, 55 hari Peningkatan produktivitas dan mutu rumput laut Kualitas karaginan yang baik Gambar 1. Kerangka pimikiran penelitian karakteristik fisiko-kimia karaginan dari Eucheuma cottonii pada berbagai bagian thalus, berat bibit, dan umur panen.

23 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Deskripsi Eucheuma cottonii Eucheuma cottonii merupakan salah satu jenis rumput laut merah (Rhodophyceae) dan berubah nama menjadi Kappaphycus alvarezii karena karaginan yang dihasilkan termasuk fraksi kappa-karaginan, maka jenis ini secara taksonomi disebut alvarezii (Doty 1986). Nama daerah cottonii umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia perdagangan nasional maupun internasional. Rumput laut jenis Eucheuma cottonii dapat dilihat pada Gambar 2. Klasifikasi cottonii menurut Doty (1985) adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Divisi : Rhodophyta Kelas : Rhodophyceae Ordo : Gigartinales Famili : Solieracea Genus : Eucheuma Spesies : Eucheuma cottonii Doty Kappaphycus alvarezii (Doty) Gambar 2. Eucheuma cottonii ( Ciri fisik cottonii adalah mempunyai thalus 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 perairan. Kejadian ini merupakan suatu proses adaptasi

24 kromatik, yaitu penyesuaian antara proporsi pigmen dengan kualitas pencahayaan (Aslan 1998). Duri pada thalus runcing memanjang, agak jarang dan tidak bersusun melingkari thalus. Percabangan ke berbagai arah dengan batang utama keluar saling berdekatan ke daerah basal (pangkal). Rumput laut tumbuh melekat ke substrat dengan alat perekat berupa cakram. Cabang-cabang pertama dan kedua tumbuh dengan membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari (Atmadja 1996). Umumnya Eucheuma cottonii tumbuh dengan baik di daerah pantai terumbu. Habitat khasnya adalah daerah yang memperoleh aliran air laut yang tetap, variasi suhu harian yang kecil dan substrat batu karang mati (Aslan 1998). Pola reproduksi yang dikenal oleh rumput laut menurut Kadi dan Atmadja (1988) adalah reproduksi generatif (seksual dengan gamet), reproduksi vegetatif (aseksual dengan spora) dan reproduksi fragmentasi dengan potongan thalus. Beberapa jenis Eucheuma mempunyai peranan penting dalam dunia perdagangan internasional sebagai penghasil karaginan. Jenis ini asal mulanya didapat dari perairan Sabah (Malaysia) dan Kepulauan Sulu (Filipina). Selanjutnya dikembangkan ke berbagai negara sebagai tanaman budidaya (Atmadja 1996). Di Indonesia, seluruh produksi Eucheuma cottonii berasal dari budidaya, antara lain dikembangkan di Jawa, Bali, NTB, Sulawesi dan Maluku (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya 2005). 2.2 Budidaya Eucheuma cottonii Pertumbuhan rumput laut Eucheuma diperlukan persyaratan lingkungan antara lain (Pusat Penelitian Oseanografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, 2004) adalah: (a) substrat dasar perairan stabil, dasar perairan terdiri dari campuran karang mati, batu karang, terlindung dari ombak besar dan umumnya di daerah paparan terumbu karang; (b) tempat dan lingkungan perairan tidak mengalami pencemaran; (c) kedalaman air pada waktu surut terendah cm untuk metode lepas dasar, 2-15 m untuk metode rakit apung, metode longline, dan sistem jalur; (d) perairan dilalui arus tetap dari laut lepas sepanjang tahun; (e) kecepatan arus antara 0,25-0,35 cm/menit;

25 (f) jauh dari mulut sungai; (g) perairan tidak mengandung lumpur dan airnya jernih; (h) suhu air laut sekitar o C dan salinitas sekitar ppt Metode budidaya Pemilihan lokasi untuk budidaya rumput laut dibagi menjadi tiga metode sesuai dengan teknologi budidaya yaitu rakit apung, lepas dasar dan patok dasar. Metode budidaya rumput laut jenis Eucheuma sp. yang sudah memasyarakat di Indonesia adalah metode lepas dasar, dan metode rakit apung. Sistem lepas dasar dilakukan dengan langsung menebarkan bibit di dasar perairan dan dibiarkan tumbuh secara alami. Sistem patok dasar dilakukan dengan cara mengikat bibit dengan tali rafia pada tali plastik (PE) yang direntangkan beberapa centimeter di atas perairan dengan patok kayu atau bambu. Letak tanaman diusahakan selalu terendam dalam air. Pada sistem apung, biasanya digunakan rakit bambu yang direntangi tali dan bibit diikat pada tali tersebut. Letak rakit dari permukaan air diatur dengan pemberat sehingga rumput laut tidak muncul dari permukaan air pada saat tanaman menjadi besar. Diantara ketiga teknik penanaman tersebut, yang banyak dilakukan adalah sistem patok dasar dan apung, dengan bobot bibit awal sekitar g (Kadi dan Atmaja 1988). Penelitian yang dilakukan oleh lembaga Pusat Penelitian Oseonografi LIPI terhadap Eucheuma spinosum di Pulau Pari (Kepulauan Seribu) dan Pulau Samaringa (Sulawesi Tengah) menunjukkan bahwa sistem apung yang dekat dengan permukaan air menghasilkan laju pertumbuhan yang lebih baik bila dibandingkan dengan sistem dasar. Menurut Soegiarto et al. (1978) hal ini disebabkan oleh senantiasa terpenuhinya kebutuhan rumput laut akan cahaya dan pergerakan air yang optimal pada sistem apung. Percobaan penanaman dengan bibit bagian ujung dan pangkal menghasilkan bagian ujung tumbuh lebih cepat selama lima minggu pertama dan bagian pangkal tumbuh lebih cepat pada lima minggu berikutnya. Hasil percobaan juga menunjukkan bahwa berat awal yang ringan memberikan laju pertumbuhan yang lebih cepat (Soegiarto et al. 1978). Sulistijo dan Atmadja (1977) menyatakan bibit bagian ujung merupakan bibit yang tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan bagian lainnya, bibit yang lebih muda tampak memberikan gambaran yang terbaik

26 untuk dijadikan bibit; sedangkan berat bibit juga mempengaruhi pertumbuhan, bibit awal yang lebih sedikit memberikan pertumbuhan yang lebih cepat Umur panen Faktor lain yang menyebabkan rendahnya mutu karaginan adalah umur panen rumput laut yang berbeda-beda (Santoso et al. 2007). Yunizal et al. (2000) menyatakan bahwa sebagai bahan baku pengolahan, rumput laut harus dipanen pada umur yang tepat. Rumput laut jenis Gracilaria dipanen setelah berumur 3 bulan, sedangkan jenis Eucheuma dipanen setelah berumur 1,5 bulan atau lebih. Rumput laut dipanen setelah tingkat pertumbuhannya mencapai puncak, yaitu bobotnya mencapai ± 0,6-1 kg/rumpun. Lama pemeliharaan tergantung dari lokasi, jenis rumput laut, serta metode penanaman (Yunizal et al. 2000). Kandungan karaginan pada Eucheuma sp. dan agar-agar pada Gracilaria sp. mencapai puncak tertinggi pada umur antara 6 8 minggu dengan cara pemanenan memotong bagian ujung tanaman yang sedang tumbuh (Departemen Pertanian 1995). Untuk jenis Eucheuma sp. dapat mencapai berat sekitar g, maka jenis ini sudah dapat dipanen, masa panen tergantung dari metode dan perawatan yang dilakukan setelah bibit ditanam (Aslan 1998). Mukti (1987) menyatakan bahwa pemanenan sudah dapat dilakukan setelah 6 minggu, yaitu saat tanaman dianggap cukup matang dengan kandungan polisakarida maksimum. Pemanenan rumput laut dilakukan secara keseluruhan (full harvest) tanpa bantuan alat mekanik. Kadi dan Atmaja (1988) menambahkan bahwa pemanenan rumput laut dapat dilakukan sekitar 1-3 bulan dari saat penanaman. 2.3 Faktor Lingkungan Perairan Faktor lingkungan perairan yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut adalah suhu, kecepatan arus, salinitas, ph, kecerahan, kedalaman perairan, dan dasar perairan. (a) Suhu Suhu perairan mempengaruhi laju fotosintesis. Suhu perairan yang optimal untuk laju fotosintesis berbeda pada setiap jenis. Secara prinsip suhu yang tinggi

27 dapat menyebabkan protein mengalami denaturasi, serta dapat merusak enzim dan membran sel yang bersifat labil terhadap suhu yang tinggi. Pada suhu yang rendah, protein dan lemak membran dapat mengalami kerusakan sebagai akibat terbentuknya kristal di dalam sel. Terkait dengan itu, maka suhu sangat mempengaruhi beberapa hal yang terkait dengan kehidupan rumput laut, reproduksi, fotosintesis dan respirasi (Eidman 1991). Dawes et al. (1974) melaporkan bahwa laju fotosintesis Eucheuma dan Gelidium masing-masing mencapai nilai optimum pertumbuhan pada suhu o C pada intensitas cahaya matahari yang sama. Selanjutnya dikatakan, pada kondisi intensitas cahaya yang berbeda, laju fotosintesis dipengaruhi juga oleh suhu perairan. Sulistijo (1994) menyatakan kisaran suhu perairan yang baik untuk rumput laut Eucheuma adalah o C, sedangkan menurut Sugiarto (1984) dalam Eidman (1991) mengatakan bahwa kisaran suhu yang baik untuk pertumbuhan cottonii adalah o C. (b) Arus Arus merupakan gerakan mengalir massa air yang dapat disebabkan oleh tiupan angin, perbedaan densitas air laut dan pasang surut yang bergelombang panjang dari laut terbuka (Nontji 1981). Salah satu faktor fisik yang paling kritis pada lingkungan laut tropis dan subtropis adalah pergerakan air. Pergerakan air sangat berpengaruh pada ketersediaan nutrien. Winarno (1996) mengatakan bahwa pergerakan air atau arus dapat memindahkan atau menyuplai hara ke perairan sekitarnya. Arus sangat berperan dalam perolehan makanan bagi alga laut karena arus dapat membawa nutrien yang dibutuhkannya. Besarnya kecepatan arus yang ideal antara cm/detik (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya 2005). (c) Salinitas Di alam, rumput laut Eucheuma sp. tumbuh berkembang dengan baik pada salinitas yang tinggi. Penurunan salinitas akibat masuknya air tawar dari sungai dapat menyebabkan pertumbuhan rumput laut Eucheuma sp. menurun. Sadhori (1989) menyatakan bahwa salinitas yang cocok untuk pertumbuhan rumput laut berkisar ppt. Menurut Dawes (1981), kisaran salinitas yang

28 baik bagi pertumbuhan Eucheuma sp. adalah ppt. Soegiarto et al. (1978) menyatakan kisaran salinitas yang baik untuk Eucheuma sp. adalah ppt. (d) ph Keasaman atau ph merupakan salah satu faktor penting dalam kehidupan alga laut, sama halnya dengan faktor-faktor lainnya. Aslan (1998) menyatakan bahwa kisaran ph maksimum untuk kehidupan organisme laut adalah 6,5-8,5. Chapman dan Chapman (1980) menambahkan bahwa hampir seluruh alga menyukai kisaran ph 6,8 9,6, sehingga ph bukanlah masalah dalam pertumbuhannya. (e) Kecerahan Kecerahan perairan sangat menentukan jumlah intensitas sinar matahari yang masuk ke suatu perairan. Kemampuan daya tembus sinar matahari ke perairan sangat ditentukan oleh warna perairan, kandungan bahan-bahan organik tersuspensi di perairan, kepadatan plankton, jasad renik dan detritus. Kecerahan merupakan faktor pembatas bagi proses fotosintesis dan produksi primer perairan (Wardoyo 1975 diacu dalam Syahputra 2005). Beberapa penyebab kekeruhan adalah adanya zat-zat organik yang terurai, jasad-jasad renik, lumpur dan tanah atau zat-zat koloid yaitu zat-zat terapung yang mudah mengendap (Soemarwoto 1984 dalam Syahputra 2005) Cahaya matahari merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis. Dalam proses fotosintesis terjadi pembentukan bahan organik yang diperlukan bagi pertumbuhan dan perkembangan yang normal. Kecerahan perairan berhubungan erat dengan penetrasi cahaya matahari. Kecerahan perairan yang ideal lebih dari 1 m (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya 2005). (f) Kedalaman perairan Kedalaman perairan yang baik untuk budidaya rumput laut Eucheuma cottonii adalah 0,3-0,6 m pada waktu surut terendah untuk lokasi yang berarus kencang dan untuk metode lepas dasar, sedangkan 2-15 m untuk metode rakit apung, metode rawai (longline), dan sistem jalur. Kondisi ini untuk menghindari rumput laut mengalami kekeringan dan mengoptimalkan perolehan sinar matahari (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya 2005).

29 (g) Dasar perairan Perairan yang mempunyai dasar pecehan-pecahan karang dan pasir kasar, dipandang baik untuk budidaya Eucheuma cottonii. Kondisi dasar perairan yang demikian merupakan petunjuk adanya gerakan air yang baik. Jenis dasar perairan dapat dijadikan indikator gerakan air laut (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya 2005). (h) Unsur hara Rumput laut memerlukan unsur hara sebagai bahan baku untuk proses fotosintesis. Untuk menunjang pertumbuhan diperlukan ketersediaan unsur hara dalam perairan. Masuknya unsur hara ke dalam jaringan tubuh rumput laut adalah dengan jalan proses difusi yang terjadi pada seluruh bagian permukaan tubuh rumput laut. Bila difusi makin banyak akan mempercepat proses metabolisme sehingga akan meningkatkan laju pertumbuhan. Proses difusi dipengaruhi oleh faktor lingkungan terutama oleh adanya gerakan air (Doty 1981). Rumput laut umumnya memerlukan unsur N dan P dalam jumlah yang besar, namun ketersediaannya di alam sering menjadi pembatas, yang diperlukan untuk pertumbuhan, reproduksi dan pembentukan cadangan makanan berupa pembentukan zat-zat organik seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Fosfor (P) merupakan unsur penting bagi semua aspek kehidupan terutama berfungsi dalam transformasi energi metabolik yang peranannya tak dapat digantikan oleh unsur lain (Kuhl 1974). Unsur ini merupakan penyususn ikatan pirofosfat dari adenosin trifosfat (ATP) yang kaya akan energi dan merupakan bahan bakar bagi semua kegiatan dalam semua sel hidup. Kandungan fosfor dalam sel alga mempengaruhi laju serapan fosfat, yaitu berkurang sejalan dengan meningkatnya kandungan fosfat dalam sel. Beberapa jenis alga mampu menyerap fosfat melebihi kebutuhannya (luxury consumption) dan mampu menyerap fosfat pada konsentrasi yang sangat rendah. Kebutuhan fosfat untuk pertumbuhan optimum bagi alga dipengaruhi oleh bentuk senyawa nitrogen. Batas tertinggi konsentrasi fosfat akan lebih rendah jika nitrogen berada dalam bentuk garam amonium. Sebaliknya jika nitogen dalam bentuk nitrat konsentrasi tertinggi fosfat yang diperlukan akan lebih tinggi. Batas terendah konsentrasi fosfat untuk pertumbuhan optimum alga berkisar

30 0,018-0,090 ppm P-PO 4 dan batas tertinggi berkisar 8,90-17,8 ppm P-PO 4 apabila nitrogen dalam bentuk nitrat. Sedangkan bila nitrogen dalam bentuk amonium, batas tertinggi berkisar 1,78 ppm P-PO (Fritz 1986 diacu dalam Iksan 2005). Nitrogen adalah salah satu unsur utama penyusun sel organisme yaitu dalam proses pembentukan protoplasma. Nitrogen seringkali dalam jumlah yang terbatas di perairan, terutama di daerah beriklim tropis. Penyerapan nitrogen oleh organisme dapat melalui beberapa macam proses, yaitu fiksasi nitrogen, nitrifikasi, asimilasi nitrogen, denitrifikasi, dan amonifikasi. Proses fiksasi, nitrifikasi, denitrifikasi, dan amonifikasi umumnya dilakukan oleh bakteri, sedangkan proses asimilasi dilakukan oleh tumbuhan pada umumnya termasuk tumbuhan alga di perairan. Sebagian besar tumbuhan mengasimilasi nitrogen dalam bentuk amonia, namun karena nitrogen di perairan sebagian besar dalam bentuk ion nitrit dan ion nitrat, maka dengan bantuan bakteri yang mempunyai kemampuan mengubah nitrit menjadi nitrat kemudian menjadi amonia melalui proses reduksi, sehingga proses asimilasi amonia oleh tanaman akuatik dapat berlangsung. Nitrat dimanfaatkan oleh alga untuk metabolisme dengan bantuan enzim nitrat reduktase yang dihasilkannya. Kadar enzim nitrat reduktase sangat rendah pada alga yang hidup di perairan dengan konsentrasi nitrat yang rendah. Konsentrasi amonia yang tinggi dalam perairan akan menyebabkan terhambatnya pembentukan enzim nitrat reduktase pada alga. Selain nitrat dan amonia, alga dapat pula menggunakan nitrit dan hidroksil amin untuk proses metabolismenya. 2.4 Karaginan Karaginan merupakan senyawa hidrokoloid yang terdiri atas ester kalium, natrium, magnesium, dan kalium sulfat dengan galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa kopolimer. Karaginan adalah suatu bentuk polisakarida linear dengan berat molekul di atas 100 kda (Winarno 1996). Karaginan tersusun dari perulangan unit-unit galaktosa dan 3,6-anhidro galaktosa (3,6-AG). Keduanya baik yang berikatan dengan sulfat atau tidak, dihubungkan dengan ikatan glikosidik α 1,3 dan β-1,4 secara bergantian (FMC Corp 1977 dalam Syamsuar 2006). Karaginan berdasarkan kandungan sulfatnya terbagi menjadi dua fraksi, yaitu kappa karaginan yang mengandung sulfat kurang dari 28% dan iota karaginan jika lebih dari 30% (Doty 1987). Winarno (1996) menyatakan bahwa

31 kappa karaginan dihasilkan dari rumput laut jenis cottonii, iota karaginan dihasilkan dari Eucheuma spinosum, sedangkan lambda karaginan dari Chondrus crispus. Karaginan dibagi menjadi 3 fraksi berdasarkan unit penyusunnya, yaitu kappa, iota dan lambda karaginan. Struktur kimia kappa, iota dan lambda karaginan dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3. Struktur kimia kappa, iota dan lambda karaginan. ( Kappa karaginan tersusun dari α(1,3)-d-galaktosa-4-sulfat dan β(1,4)-3,6-anhidro-d-galaktosa. Karaginan juga mengandung D-galaktosa-6-sulfat ester dan 3,6-anhidro-D-galaktosa-2-sulfat ester. Adanya gugus 6-sulfat, dapat menurunkan daya gelasi dari karaginan, tetapi dengan pemberian alkali mampu menyebabkan terjadinya transeliminasi gugus 6-sulfat, yang menghasilkan 3,6- anhidro-d-galaktosa. Dengan demikian derajat keseragaman molekul meningkat dan daya gelasinya juga bertambah (Winarno 1996). Iota karaginan ditandai dengan adanya 4-sulfat ester pada setiap residu D-glukosa dan gugus 2-sulfat ester pada setiap gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa. Gugus 2-sulfat ester tidak dapat dihilangkan oleh proses pemberian alkali seperti kappa karaginan. Iota karaginan sering mengandung beberapa gugus 6-sulfat ester yang menyebabkan kurangnya keseragaman molekul yang dapat dihilangkan dengan pemberian alkali (Winarno 1996).

32 Lambda karaginan berbeda dengan kappa dan iota karaginan, karena memiliki residu disulfat β(1-4) D-galaktosa, sedangkan kappa dan iota karaginan selalu memiliki gugus 4-fosfat ester (Winarno 1996). 2.5 Sifat Dasar Karaginan Sifat dasar karaginan bergantung pada 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 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-D-galaktosa yang kurang hidrofilik. Karaginan jenis kappa kurang hidrofilik karena lebih banyak memiliki gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa (Towle 1973). 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 (cpkelco ApS 2004 diacu dalam Syamsuar 2006). Suryaningrum (1988) menyatakan bahwa 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. Daya kelarutan karaginan pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel 1.

33 Air panas Air dingin Susu panas Susu dingin Larutan gula Larutan garam Tabel 1. Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut. Sifat Kappa Iota Lambda Larutan organik Sumber: Glicksman (1983) Stabilitas ph Larut suhu > 70 o C Larut Na + Larut Kental Larut (panas) Tidak larut (panas dan dingin) Tidak larut Larut suhu > 70 o C Larut Na + Larut Kental Susah larut Tidak larut Tidak larut Larut Larut garam Larut Lebih kental Larut (panas) Larut (panas) Tidak larut 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 (cpkelco ApS 2004 dalam Syamsuar 2006). 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 (Imeson 2000). Hasil penelitian Bawa et al. (2007) melaporkan bahwa perolehan rendemen hasil isolasi karaginan yang terbesar didapat pada perlakuan ph 8,5 sebesar 34,65%. 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, suhu dan waktu. Hidrolisis dipercepat oleh panas pada ph rendah (Moirano 1977). Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut dapat dilihat pada Tabel 2. Tabe1 2. Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut. Stabilitas Kappa Iota Lambda ph netral dan alkali ph asam Stabil Stabil Stabil Terhidrolisis Sumber: Glicksman (1983) Terhidrolisis jika dipanaskan. Stabil dalam bentuk gel Terhidrolisis Stabil dalam bentuk gel

34 2.5.3 Viskositas Viskositas adalah daya aliran molekul dalam sistem larutan. Viskositas suatu hidrokoloid dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi karaginan, suhu, jenis karaginan, berat molekul, dan adanya molekul-molekul lain (Towle 1973; FAO 1990). 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 75 o C nilai viskositas karaginan berkisar antara cp (FAO 1990). Viskositas larutan karaginan terutama disebabkan oleh sifat karaginan sebagai polielektrolit. Gaya tolakan (repulsion) antar muatan-muatan negatif sepanjang rantai polimer, yaitu gugus sulfat, mengakibatkan rantai molekul menegang. Karena sifat hidrofiliknya, polimer tersebut dikelilingi oleh molekulmolekul air yang terimobilisasi, sehingga menyebabkan larutan karaginan bersifat kental (Guiseley et al. 1980). Moirano (1977) mengemukakan bahwa 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 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 menurun seiring dengan peningkatan suhu sehingga terjadi depolimerisasi yang kemudian dilanjutkan dengan degradasi karaginan (Towle 1973) Pembentukan gel 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 dalamnya dan membentuk struktur yang kuat dan kaku. 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

35 dan membentuk gel kembali jika didinginkan (Fardiaz 1989). pembentukan gel karaginan dapat dilihat pada Gambar 4. Mekanisme Cool Heat Cool Heat Solution Gel I Gel II Gambar 4. Mekanisme pembentukan gel karaginan (Glicksman 1983). 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 (Glicksman 1969). Jika diteruskan, ada kemungkinan proses pembentukan agregat terus terjadi dan gel akan mengerut sambil melepaskan air. Proses terakhir ini disebut sineresis (Fardiaz 1989). Kemampuan pembentukan gel pada kappa dan iota karaginan terjadi pada saat larutan panas dibiarkan menjadi dingin karena mengandung gugus 3,6-anhidrogalaktosa. Adanya perbedaan jumlah, tipe, dan posisi gugus sulfat akan mempengaruhi proses pembentukan gel. 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 Ca 2+, akan tetapi lambda karaginan tidak dapat membentuk gel (Glicksman 1983). Potensi membentuk gel dan viskositas larutan karaginan akan menurun dengan menurunnya ph, karena ion H + membantu proses hidrolisis ikatan glikosidik pada

36 molekul karaginan (Angka dan Suhartono 2000). Konsistensi gel dipengaruhi beberapa faktor antara lain jenis dan tipe karaginan, konsistensi, adanya ion-ion serta pelarut yang menghambat pembentukan hidrokoloid (Towle 1973). 2.6 Metode Ekstraksi Rumput laut bersih diekstraksi dengan air panas dalam suasana alkali seperti natrium atau kalium hidroksida dengan ph berkisar antara 8 11 (Durant dan Sanford 1970). Towle (1973) menyatakan bahwa larutan alkali mempunyai dua fungsi, yaitu membantu ekstraksi polisakarida dari rumput laut dan mengkatalisis hilangnya gugus-6-sulfat dari unit monomernya dengan membentuk 3,6-anhidrogalaktosa sehingga mengakibatkan terjadinya kenaikan kekuatan gel. Hal ini didukung oleh hasil penelitian Sheng Yao et al. (1986) bahwa ekstraksi yang dilakukan dengan NaOH 2% mempunyai gel 3 5 kali lebih kuat jika dibandingkan dengan air. Ekstraksi karaginan dilakukan dengan menggunakan air panas atau larutan alkali panas (Food Chemical Codex 1981). Suasana alkalis dapat diperoleh dengan menambahkan larutan basa misalnya larutan NaOH, Ca(OH) 2, atau KOH sehingga ph larutan mencapai Volume air yang digunakan dalam ekstraksi sebanyak kali dari berat rumput laut. Ekstraksi biasanya mendekati suhu didih yaitu sekitar o C selama satu sampai beberapa jam. Penelitian yang dilakukan Zulfriady dan Sudjatmiko (1995) menunjukkan bahwa ekstraksi karaginan menggunakan (KOH) berpengaruh terhadap kenaikan rendemen dan mutu karaginan yang dihasilkan. Pemisahan karaginan dari bahan pengekstrak dilakukan dengan cara penyaringan dan pengendapan. Penyaringan ekstrak karaginan umumnya masih menggunakan penyaringan konvensional, yaitu kain saring dan filter press, dalam keadaan panas yang dimaksudkan untuk menghindari pembentukan gel (Chapman dan Chapman 1980). Pengendapan karaginan dapat dilakukan antara lain dengan metode gel press, KCl freezing, KCl press, atau pengendapan dengan alkohol (Yunizal et al. 2000). Karaginan dapat juga diendapkan dengan menggunakan isopropil alkohol dengan volume larutan 1,5-2 kali berat filtrat karaginan (Yunizal et al. 2000). Pengeringan karaginan basah dapat dilakukan dengan oven atau penjemuran sinar