KAJIAN EKSTRAKSI ALGINAT DARI RUMPUT LAUT Sargassum sp. SERTA APLIKASINYA SEBAGAI PENSTABIL ES KRIM Oleh : JUNITA SISWATI PROGRAM PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2002
ABSTRAK JUNITA SISWATI. Kajian Ekstraksi Alginat dari Rumput Laut Smgassum sp. Serta Aplikasinya Sebagai Penstabil Es Krim. Dibimbing oleh RIZAL SYARIEF dan SOEWARNO T. SOEKARTO. Rumput laut merupakan salah satu sumberdaya hayati laut Indonesia yang mempunyai potensi cukup baik untuk kebutuhan didalam negeri maupun ekspor. Salah satu rumput laut di Indonesia yang bernilai ekonomis adalah Sargussum sp.. Sargassunz sp. Sang at potensial untuk dikemb angkan dan dimanfaatkan sebag a i sumber alginat. Alginat adalah suatu bahan yang dikandung oleh rumput laut kelas Phaephyceae (alga coklat) dan alginat mempunyai sifat sebagai pengental pembentuk gel, pengikat air dan penstabil. Sampai saat ini Indonesia masih mengimpor alginat dari beberapa negara seperti Perancis, Inggris, RRC, Philipina, Jerman, dan Jepang. Upaya kearah memproduksi alginat telah dilakukan namun masih belum tercapainya suatu optimasi dalam ekstraksi alginat. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk meningkatkan daya guna rumput laut Sargassum sp sebagai bahan baku alginat dan tujuan khusus adalah (1) Mengetahui pengaruh konsentrasi CaC12 dan asam dalam proses ekstraksi rumput laut Sargussum sp. terhadap rendemen dan mutu asam, alginat, (2) Mengetahui pengaruh konsentrasi Na2C03 dalam proses ekstraksi rumput laut Sargassunt sp. terhadap rendemen dan mutu natrium alginat, dan (3) mengetahui pengaruh konsentrasi natrium alginat terhadap sifat-sifat fbngsional dan organoleptik es krim yang dapat diterima konsumen. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa, rumput laut Sargassum sp. dapat digunakan sebagai bahan baku alginat. Penggunaan CaC12 6% dan HCl 4% merupakan konsentrasi yang terbaik dalam proses ekstraksi asam alginat dimana didapatkan yaitu, rendemen 20 %, kadar air 11.04%, kadar abu 30.82%, derajat putih 79.55%, viskositas 43.33 cp, dan ph 2.23. Dalam proses ekstraksi natrium alginat konsentrasi Na2C03 yang terbaik adalah 8% dimana hasil yang diperoleh yaitu, rendemen 19%, kadar air 8.65%, kadar abu 43.01%, derajat putih 34.8%, viskositas 86.8 cp, ph 9.7, logam As <0.01 ppm, logam Pb 3.1 ppm, dan logam Hg 0.0007 ppm. Hasil analisa sifat hgsional (kecepatan pelelehan, derajat pengembangan, dan ph) dan organoleptik es krim menunjukkan bahwa natrium alginat 0.3% dan 0.6% sama baiknya dengan gelatin 0.3%, hanya warna es krim dari natrium alginat 0.3% dan 0.6% cendrung krem, sedangkan dari gelatin agak putih.
KAJIAN EKSTRAKSI ALGINAT DARI RUMPUT LAUT Sargassum sp. SERTA APLIKASINYA SEBAGAI PENSTABIL ES KRIM. JUNITA SISWATI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pascapanen PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2002
Judul Tesis : Kajian Ekstraksi Alginat dari Rumput Laut Sargassum sp. Serta Aplikasinya Sebagai Penstabil Es Krim Nama : Junita Siswati NRP : 99559 Program Studi : Teknologi Pascapanen Menyetujui, 1. Komisi Pembimbing 9-M Prof. Dr. Soewarno T. Soekarto, MSc Anggota 2. Ketua Program Studi TPP - k f d Prof. Dr. Hadi K. Purwadaria, IPm Tanggal Lulus: 24 September 2002
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sumatera Barat pada tanggal 15 Juni 1976 dari pasangan Abdul Munaf dan Nurbayah. Penulis merupakan anak bungsu dari enam bersaudara. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan, Universitas Bung Hatta Padang, lulus pada tahun 1999. Pada tahun yang sama penulis diterima di Program Studi Pascapanen pada Program Pascasarjana Instutut Pertanian Bogor.
PRAKATA Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala Karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Karya Ilmiah ini berjudul Kajian Ekstraksi Alginat dari Rumput Laut Sargassum sp. Serta Aplikasinya Sebagai Penstabil Es Knm Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Rizal Syarief, DESS dan Bapak Prof. Dr. Soewarno T. Soekarto, M.Sc selaku pembimbing, serta Bapak Jana Anggadiredja dan Bapak Wisman di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, yang telah membantu selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Oktober 2002 Junita siswati
DAFTAR IS1 Halaman DAFTAR IS1... v DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... ix x DAFTAR LAMPIRAN... xii A. LATAR BELAKANG... 1 B. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN... 3.. 1. Tujuan Penehtian... 3 1.1. Tujuan Umum 3 1.2. Tujuan Khusus 3 2 Manfaat Penehtian 3. I1. TJNJAUAN PUSTAKA..... 1 Jenis dan Produksi... 2. Komposisi Kimia... 3. Bentuk dan Penggunaan Rumput Laut... B. ALGJNAT... 1. Cara Ekstraksi Alginat... 2. Struktut Kimia... 3. Sifat dan Standar Mutu Alginat... C. PENGGUNAAN ALGINAT... 1. Sebagai Bahan Pengental... 2. Sebagai Bahan Pensuspensi... 3. Sebagai Pembentuk Gel... 4. Menjaga Water Holding Capacity... D. PENSTABIL...
1. Pengertian dan Macam-macam Penstabil... 2. Penstabil dari Karbohidrat... 3. Penstabil dari Protein... 1. Pengertian... 2. Proses Pembuatan Es Krim... 3. SifatProduk... 4. Peranan Penstabil... III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN A. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN... B. BAHAN DAN ALAT... C. METODE PERCOBAAN... 1. Percobaan Pertama ; Pengad Konsentrasi CaClz dan Asam Dalam Proses Ekstraksi Asam Alginat. 1.1. Tujuan... 1.2. Perlakuan... 1.3. Analisa... 1.4. Rancangan percobaan... 2. Percobaan Kedua ; Pengaruh Konsentrasi NazC03 Dalam Proses Ekstraksi Natrium Alginat. 2.1. Tujuan... 2.2. Perlakuan... 2.3. Analisa... 2.4. Rancangan Percobaan... 3. Percobaan Ketiga ; Pengaruh Konsentrasi Natrium Alginat Terhadap Sifat-sifat Es Krim. 3.1. Tujuan... 3.2. Perlakuan... 3.3. Analisa... 3.4. Rancangan Percobaan...
D. PENGAMATAN DAN PENGUKURAN... 1. Rendemen... 2. Kadar Air... 3. Kadar Abu... 4. Viskositas... 5. Derajat Putih... 6. Logam Arsen... 7. Logam Pb... 8. Logam Hg... 9. Nilai ph... 10. Derajat Pengembangan... 11. Kecepatan Pelelehan.... 12. Uji Organoleptik... IV.HASIL DAN PEMBAHASAN A. PERCOBAAN PERTAMA ; PENGARUH KONSENTRASI CaC12 DAN ASAM TERHADAP RENDEMEN DAN MUTU ASAM ALGINAT. 1. Rendemen... 2. Kadar Air... 3. Kadar Abu... 4. Derajat Putih... 5.Viskositas... 6. Nilai ph... B. PERCOBAAN KEDUA ; PENGARUH KONSENTRASI Na2C03 TERHADAP RENDEMEN DAN MUTU NATRIlTM ALGINAT. 1. Rendemen... 2. Kadar Air... 3. Kadar Abu... 4. Viskositas... 5. Derajat Putih... 6. ph... 7. Logam (As, Pb, dan Hg)...
C. PERCOBAAN KETIGA ; PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM ALGTNAT TERHADAP SIFAT-SEAT ES KRIM 1. Kecepatan Pelelehan... 2.Derajat Pengembangan... 3.pH.... 4.Uji Organoleptik... V. KESIMPULAN DAN SARAN B. SARAN... LAMPIRAN...
Halaman... 1. Roduksi Rumput Laut Indonesia.. 5 2. Komposisi Rumput Laut Sargassum sp. Pada kepulauan Seribu... 6 o 3. Standar Mutu Asam Alginat dan Natrium Alginat Menurut Food... Chemical Codex.. 13... 4. Rata-rata Hasil Rendemen dan Mutu Asam alginat.. 38 5. Rata-rata Rendemen dan Mutu Natrium Alginat.'.... 50 6. Rata-rata Pengaruh Konsentrasi Natrium Alginat Terhadap Sifat-sifat... Es Krim.. 59
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Struktur Asam D-Manuronat dan Asam L-Guluronat dan Alternatif Segmen Polimernya... 11 2. Rumus Bangun Molekul Natrium Alginat yang Tersusun dari Alternatif Segmen Polimernya... 11 3. Tahapan Proses Pengendapan Asam Alginat... 27 4. Tahapan Proses Ekstraksi Natrium Alginat... 29 5. Tahapan Proses Pembuatan Es Krim... 31 6. Grafik Rendemen Asam Alginat; (A) Menggunakan HCl Sebagai Asamnya. (B) Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 39 7. Grafik Kadar Air Asam Alginat; (A) Menggunakan HCl Sebagai Asamnya. (B) Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 41 8. Grafik Kadar Abu Asam Alginat; (A) Menggunakan HCl Sebagai Asamnya. (B) Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 43 9. Graiik Derajat Putih Asam Alginat; (A) Menggunakan HC1 Sebagai Asamnya. (B) Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 45 10. Grafik Viskositas Asam Alginat; (A) Menggunakan HCl Sebagai Asamnya. (B) Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 46 11. Grafik ph Asam Alginat; (A) Menggunakan HC1 Sebagai Asamnya. (B) Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 48... 12. Grafik Kadar Abu Natrium Alginat 52... 13. Grafik Viskositas Natrium Alginat 54... 14. Grafik Derajat Putih Natrium Alginat 55 15. Grafik ph Natrium Alginat... 57
16. Histogram Kecepatan Pelelehan Es Krim.................................... 60 17. Histogram Kecepatan Derajat Pengembangan Krim....,.................. 6 1 18. Histogram ph Es Krim......................................................... 62
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Data Rendemen Asam Alginat Dengan Menggunakan HCl Sebagai Asamnya... 70 lb. Data Rendemen Asam Alginat Dengan Menggunakan HzS04 Sebagai Asamnya... 70 Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi CaClz dan Asam Terhadap Rendemen Asam Alginat..... 70 Uji Duncan Faktor Asam (HC1 dan H2S04) Terhadap Rendemen Asam Alginat..... 71 Uji Duncan Faktor CaC12 Tergadap Rendemen Asam Alginat... 7 1. Uji Duncan Rendemen Asam Alginat... 71 Data Kadar Air Asam Alginat Dengan Menggunakan HC1 Sebagai Asamnya... 72 Data Kadar Air Asam Alginat Dengan Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 72 Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi CaClz dan Asam Terhadap Kadar Air Asam Alginat..... 72 Uji Duncan Faktor CaC12 Tergadap Kadar Air Asam Alginat..... 73 Uji Duncan Kadar Air Asam Alginat..... 73 Data Kadar Abu Asam Alginat Dengan Menggunakan HCl Sebagai Asamnya... 73 Data Kadar Abu Asam Alginat Dengan Menggunakan H2S04 sebagai Asamnya... 74 Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi CaC12 dan Asam Terhadap Kadar Abu Asam Alginat..... 74
3d. Uji Duncan Faktor Asam (HCl dan H2S04) Terhadap Kadar Abu Asam Alginat... 3e. Uji Duncan Faktor CaC12 Tergadap Kadar Abu Asam Alginat... 3f 4a. 4b. 4c. 4d. 5a. Uji Duncan Kadar Abu Asam Alginat... Data Derajat Putih Asam Alginat Dengan Menggunakan HC1 Sebagai... Asamnya Data Derajat Putih Asam Alginat Dengan Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi CaC12 dan Asam Terhadap Derajat Putih Asam Alginat... Uji Duncan Derajat Putih Asam Alginat... Data Viskositas Asam Alginat Dengan Menggunakan HCl Sebagai... Asamnya 5b. Data Viskositas Asam Alginat Dengan Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... 5c. 5d. Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi CaCl2 dan Asam Terhadap Viskositas Asam Alginat... Uji Duncan Faktor Asam (HCl dan H2SG4) Terhadap Viskositas... Asam Alginat 5e. Uji Duncan Faktor CaC12 Tergadap Viskositas Asam Alginat... 5f 6a. 6b. 6c. Uji Duncan Viskositas Asam Alginat... Data ph Asam Alginat Dengan Menggunakan HCl Sebagai... Asamnya Data ph Asam Alginat Dengan Menggunakan H2S04 Sebagai Asamnya... Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi CaC12 dan Asam Terhadap ph... Asam Alginat
6d. Uji Duncan Faktor Asam (HC1 dan H2S04) Terhadap ph Asam Alginat... 80 6e. Uji Duncan Faktor CaC12 Tergadap ph Asam Alginat... 80... 6f. Uji Duncan ph Asam Alghat 80 7a. Data Rendemen Natrium Alginat... 81 7b. Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi Na2C03 Terhadap Rendemen Natrium Alginat... 81 8a. Data Kadar Air Natrium Alginat... 81 8b. Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi Na2C03 Terhadap Kadar Air... Natrium Alginat 81. 9a Data Kadar Abu Natrium Alginat... 82 9b. Analisa Statistik Pengaruh Konsegtrasi Na2C03 Terhadap Kadar Abu... Natrium Alginat 82 9c. Uji Duncan Kadar Abu Natrium Alginat... 82... 10a. Data viskositas Natrium Alginat 82 lob. Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi Na2C03 Terhadap Viskositas... Natrium Alginat 83... 10c. Uji Duncan Viskositas Natrium Alginat 83 1 la. Data Derajat Putih Natrium Alginat... 83 1 lb. Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi Na2C03 Terhadap Derajat... Putih Natrium Alginat 83 I 1 c. Uji Duncan Derajat Putih Natrium Alginat... 84... 12a. Data ph Natrium Alginat 84 12b. Analisa Statistik Pengaruh Konsentrasi Na2C03 Terhadap ph Natrium Alginat... 84 12c. Uji Duncan ph Natrium Alginat... 84
13. Data Logam As (ppm) Natrium Alginat... 85 14. Data Logam Pb (ppm) Natrium Alginat... 15. Data Logam Hg (ppm) Natrium Alginat... 16a. Data Kecepatan Pelelehan Es Krim (2gr)... 16b. Analisa Statistik Kecepatan Pelelehan Es Krim... 17a. Data Derajat Pengembangan Es Krim (2gr)... 1%. Analisa Statistik Derajat Pengembangan Es Krim... 18a. DatapHEsKrim(2gr)... 18b Analisa Statistik ph Es Krim... 18c. UjiDuncanpHEsKrim... ;... 19a. 19b. Data Uji Organoleptik Tingkat Kesukaan Es Krim... Analisa Statistik Uji Hedonik Tingkat Kesukaan Es Krim... 20a. Data Uji Organoleptik Tingkat Kecerahan Es Krim... 20b. 20c. Analisa Statistik Uji Hedonik Tingkat kecerahan Es Krim... Uji Duncan Tingkat Kecerahan Es Krim... 2 la. Data Uji Organoleptik Tekstur Es Krim... 2 1b. Analisa Statistik Uji Hedonik Tekstur Es Krim...... 22a. Data Uji Organoleptik Rasa Es Krim 22b. Analisa Statistik Uji Hedonik Rasa Es Krim...... 23. Fomulir Uji Organoleptik Es Krim 24. Gambar Rumpu Laut Sargassum sp...... 25. Gambar Tepung Natrium Alginat... 26. Gambar Es Krim 94