ekstraksi alginat

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.       Latar Belakang

Rumput laut (seaweed) termasuk salah satu anggota alga yang merupakan tumbuhan berklorofil. Rumput laut terdiri dari satu atau banyak sel, berbentuk koloni, hidupnya bersifat bentik di daerah perairan yang dangkal, berpasir, berlumpur atau berpasir dan berlumpur, daerah pesut, jernih dan biasanya menempel pada karang mati, potongan karang dan substrat kasar lainnya, baik terbentuk secara alamiah atau buatan (artifisial).

Soegiarto mengemukakan bahwa bentuk luar tanaman ini tidak mempunyai perbedaan susunan kerangka antara akar, batang, dan daun.Keseluruhan tanaman ini merupakan batang yang dikenal sebagai talus. Bentuk talus rumput laut ada bermacam ragam, ada yang bulat seperti tabung, pipih, gepeng, bulat seperti kantong, seperti rambut dan lain sebagainya, thalli ini ada yang tersusun oleh satu sel (uniseluler) atau oleh banyak sel (multiseluler).

Rumput laut merupakan salah satu komoditas ekspor penghasil devisa. Di Indonesia terdapat 555 jenis rumput laut dan empat jenis dikenal sebagai komoditas ekspor yaitu: Eucheuma sp., Gracillaria sp., Gelidium sp. dan Sargassum sp. S. polycystum merupakan alginofit (penghasil alginat) yang termasuk dalam kelas Phaeophyceae, famili Sargassaceae.

Rumput laut akan bernilai ekonomis setelah mendapatkan penanganan lebih lanjut. Umumnya penanganan pasca panen rumput laut oleh petani hanya sampai pada pengeringan saja.rumput laut kering masih merupakan bahan baku dan masih harus diolah lagiselain dapat digunakan langsung sebagai bahan makanan Pengolahan rumput laut antara lain menghasilkan agar, karaginan dan alginat.

1.2.       Tujuan

Tujuan dari dibuatnya paper/makalah ini yaitu untuk mengetahui proses ekstrasi alginate dan untuk mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi dari tiap-tiap tahapan ekstraksi

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.  Karakteristik alginat

Sumber alginat potensial terdapath pada makroalga laut coklat. Spesies-spesies utama antara lain: Ascophyllum, Ecklonia, Durvillaea, Laminaria, Lessonia, Macrocystis, Sargassum dan Turbinaria. Di daerah yanng beriklim dingin spesies yang terpenting adalah Laminaria, Macrocystis, dan Ascophyllum. Sedangkan didaerah tropis marga Sargassum, Turbinaria, dan Hormophysa merupakan spesies utama penghasil alginat. Penyebaran alga coklat di Indonesia tumbuh menempati hampir disepanjang pantai pulau-pulaunya. Makroalga yang umum dijumpai dan tumbuh melimpah adalah marga Sargophysa dijumpai dalam jumlah yang relatif kecil.

Gambar 2. Sargassum

Menurut Widya (2008) klasifikasi Sargasum polycystum adalah sebagai berikut :

Divisi               : Phaeophyta

Kelas               : Phaeophyceae

Bangsa            : Fucales

Suku                : Sargasaceae

Marga              : Sargasum         

Jenis                : Sargasum sp.

Alginat merupkan salah satu kelompok polisakarida yang terbnetuk dalam dinding sel alga coklat, dengan kadar mencapai 40 % dari total berat kering dan memegang peranan penting dalam mempertahankan struktur jaringan alga. Alginat disintesa pertama kali oleh Stanford pada tahun 1880. Alginat merupakan salah satu kopolimer dari Asam L-guluronat dan asam D-mannuronat. Alginat terdiri dari 3 macam struktur yaitu homopolisakarida yang merupakan bentuk selang-seling asam α-1,4-L-guluronat dan asam β-1,4-D-mannuronat Anullman (1998). Alginat sebenarnya merupakan komponen utama dari getah ganggang coklat dan merupakan senyawa penting dalam dinding sel. Secara kimia alginat merupakan polimermurni dari asam uronat yang tersusun dalam bentuk rantai linier yang panjang (Stephen, 1995).

2.2.  Kandungan alginat

Kandungan alginat dari rumput laut cokelat sangat bervariasi tergantung dari tingkat kesuburan perairan, musim, bagian dari tanaman yang diekstrak dan jenis rumput laut. Upaya memproduksi alginat di Indonesia masih belum optimal, oleh karena itu perlu dilakukan penelitian-penelitian guna meningkatkan kandungan alginat, diantarnya melalui optimasi ekstraksi alginat (King, 1983).

Menurut Anggadireja et al, (1996) kandungan alginat sebesar kisaranya yaitu 8 hingga 32 % tergantung jenis, musim dan kondisi perairan tempat tumbuhnya Sargassum polycystum. Kondisi lingkungan tersebut mempengaruhi laju fotosintesis rumput laut sehingga berpengaruh pada pertumbuhan rumput laut yang pada akhirnya juga berpengaruh pada alginat yang dihasilkan. Hal ini ditegaskan oleh Soviyeti (1990), yang menyatakan bahwa pertumbuhan rumput laut ditentukan oleh tempat tumbuhnya. Laju pertumbuhan, fotosintesis dan respirasi pada rumput laut cenderung berkorelasi dengan suhu, cahaya, pH dan nutrien tempat tumbuhnya. Suhu berpengaruh terhadap hasil rendemen alginat.

2.3.   Proses ekstrasi alginat

Optimalisasi proses ekstraksi alginat sangat penting. Terutama proses hidrolisa asam karena apabila ekstraksi dilakukan pada suasana asam dan suhu terlalu tinggi menyebabkan alginate akan mudah terhidrolisis sehingga akan menurunkan rendemen dan mutu tepung alginat yang didapat. Apabila alginat dapat diekstrak dengan baik maka dapat menghasilkan nilai tambah pada rumput laut penghasil alginat tersebut (Winarno, 1986).

Proses ekstraksi rumput laut coklat dilakukan dalam suasana basa bertujuan untuk memisahkan selulosa dan alginat. Alat-alat yang digunakan untuk ekstraksi alginat adalah thermometer, pH meter, timbangan, gelas piala, gelas ukur, nampan, hot plate, saringan 100 mesh, pipet, pipet ukur, pengaduk dan kain blacu. Sedangkan bahan-bahan untuk mengekstrak alginat (Sargassum polycistum) sebanyak 60 gr dapat digunakan adalah akuades, NaOH 0,5 %, HCl 0,5 %, Na₂CO₃ 5%, H₂O₂ 6%, HCl 5%, NaOH 10% dan alkohol 95%.

Na₂CO₃ dan NaOH (Basmal, et al., 2001). Na₂CO₃ berfungsi untuk mengekstrak kandungan alginat yang terdapat didalam talus rumput laut coklat.Kecepatan ekstraksi alginat yang ada dalam talus sangat tergantung pada konsentrasi Na₂CO₃, suhu dan lama waktu ekstraksi yang diberikan (Basmal et al., 1998). NaOH yang merupakan salah satu golongan senyawa alkali dalam proses ekstraksi rumput laut berfungsi membentuk natrium alginat dari asam alginat (Basmal et al., 2001). Proses ekstraksi alginat juga menggunakan HCl yang berfungsi dalam demineralisasi (Susanto et al., 2001).

Tahapan untuk mendapatkan ekstraksi alginat terlebih dahulu rumput laut kering (Sargasssum polycistum) ditimbang sebanyak 60 gram. Kemudian rumput laut direndam dalam larutan NaOH 0,5% selama 30 menit dengan perbandingan 10:1 (10 bagian larutan pereaksi ditambahkan ke dalam 1 bagian rumput laut).

Selanjutnya rumput laut direndam dalam larutan HCl 0,5% selama 30 menit dengan perbandingan 10:1. Ekstraksi dilakukan dengan menambahkan larutan Natrium karbonat (Na₂CO₃) 7% ke dalam larutan dengan perbandingan 10:1 dan dipanaskan pada suhu 50^o C dengan lama ekstraksi 2 jam. Hasil yang didapat kemudian disaring dengan kain blacu. Larutan hasil penyaringan kemudian diasamkan dengan menambahkan HCl 5% hingga mencapai pH 2,8-3,2. pengasaman dilakukan sampai 3 jam. Kemudian dilakukan pemucatan dengan menambahkan H₂O₂ 6% dengan perbandingan 1:1 ke dalam larutan. NaOH 10% ditambahkan ke dalam larutan sedikit demi sedikit hingga dicapai pH larutan berkisar antara 8,5 - 9,0. perlakuan ini dilakukan selama 5 jam. Garam alginat yang terdapat pada larutan dimurnikan dengan menambahkan alkohol 95% dengan perbandingan 1:1. Gumpalan yang terbentuk kemudian disaring. Selanjutnya Hasil yang didapat dikeringkan di dalam oven 60^oC. Skema diagram alir proses ekstraksi alginat dapat dilihat pada gambar berikut :

Sargassum polycistum 60 gram

Rumput laut direndam dalam larutan KOH 2%

Dicuci Air Mengalir

Perendaman NaOH 0,5% selama 30 Menit

(rasio 10:1 v/w)

Perendaman HCl 0,5% selama 30 menit

(rasio 10:1, v/w)

Ektraksi Na₂CO₃ 7%

(rasio 10:1, suhu 50^o C selama 2 jam)

Penyaringan

Pengasaman HCl 5% (pH 2,8-3,2) 5 jam

Pemucatan H₂O₂ (1:1, v/w)

Pengendapan NaOH 10% (ph 8,5-9,0) 5 jam

Pemurnian, alkohol 95% (rasio 1:1, v/w)

Pengeringan pada Oven 60^o C selama 2-3 hari

Gambar 2. Diagram alir pembuatan ekstrak alginat

Menurut Chapman (1980) kadar air yang diperbolehkan untuk alginat adalah sebesar 5-20%. Semakin lama diekstrak, air akan diikat oleh alginat karena alginat merupakan hidrofilik maka makin banyak air yang terjebak. Kadar air dalam alginat menunjukkan banyaknya air yang masih terjebak dalam molekul alginat dan ini sebanding dengan daya viskositas alginat yang juga menunjukkan daya ikatnya.

Perbedaan kadar air terjadi karena masing-masing bahan mempunyai kemampuan menyerap air yang berbeda, dimana jumlah gugus COOH yang ada pada ekstrak alginat merupakan gugus hidrofilik yang menentukan kemampuan menyerap air yang berbeda. Ekstrak pada bagian pangkal lebih rendah karena secara fisiologis pada bagian pangkal lebih tua dan lebih lama serta lebih tebal. Ketebalan ini menunjukkan umur yang lebih lama dan banyaknya kandungan alginate (Soegiarto, 1978).

2.4.  Standar mutu alginat

Alginat yang memiliki mutu food grade, harus bebas dari selulosa dan warnanya sudah dipucatkan (bleached) sehingga terang atau putih. Pharmacentical grade, biasanya juga bebas dari selulosa. Disamping grade tersebut, ada juga yang disebut industrial grade yang biasanya masih mengizinkan adanya beberapa bagian dari selulosa, dengan warna dari cokelat sampai putih. pH alginat bervariasi dari 3,5 – 10, dengan viskositas 10 – 5000 cps, kadar air 5 – 20% dan ukuran partikel 10- 200 mesh (Winarno, 1990).

Tabel 1. Standar mutu Natrium alginat (Anonymous, 1981) :

Karakteristik	Natrium alginate
Kemurnian ( % bobot kering )	90,8 – 100%
Kadar As	< 3 ppm
Kadar Pb	< 10 ppm
Kadar Hg	< 0,004%
Kadar abu	18-27%
Kadar air	< 15%

Dari tabel diatas terlihat bahwa kadar abu merupakan batasan mutu dan nilainya diharapkan antara 18-27%, Kadar abu yang melebihi standar diperkirakan disebabkan karena adanya polusi pada perairan tersebut (Anonymous, 1981).

Kondisi lingkungan seperti jenis, musim dan kondisi perairan tempat tumbuhnya Sargassum duplicatum mempengaruhi laju fotosintesis rumput laut sehingga berpengaruh pada pertumbuhan rumput laut yang pada akhirnya juga berpengaruh pada alginat yang dihasilkan. Hal ini ditegaskan oleh Soviyeti (1990), yang menyatakan bahwa pertumbuhan rumput laut ditentukan oleh tempat tumbuhnya. Laju pertumbuhan, fotosintesis dan respirasi pada rumput laut cenderung berkorelasi dengan suhu, cahaya, pH dan nutrien tempat tumbuhnya. Suhu berpengaruh terhadap hasil rendemen alginat.

2.4.  Manfaat alginat

Alginat merupakan polimer organik yang tersusun oleh 2 unit monomer L-asam Guluronat dan D-asam Mannuronat. Polimer bersifat koloid, membentuk gel, bersifat hidrofilik menyebabkan senyawa alginat dimanfaatkan sebagai Emulsifying agent, Thickening agent dan stabilizing agent (Yulianto, 2009). Indriani dan Sumiarsih (1994), menyatakan bahwa alginat banyak digunakan dalam industri:

a.       Makanan: pembuatan es krim, serbat, susu es, roti, kue, permen, mentega, saus, pengalengan daging, selai, sirup dan puding.

b.      Farmasi: tablet, salep, kapsul, plaster, filter.

c.       Kosmetik: krem, losion, sampo, cat rambut.

d.      Tekstil, kertas, keramik, fotografi, insektisida, pestisida, dan bahan pengawet kayu.

BAB III

PENUTUP

Berdasarkan pembahasan diatas mengenai ekstraksi alginat dapat disimpulkan bahwa :

1.    Tahapan ekstraksi alginat yaitu persiapan, perendaman, ekstraksi, pengasaman, pemucatan, pengendapan, pemurnian, dan pengeringan.

2.    Alginat banyak digunakan dalam industri makanan, farmasi, kosmetik dan Tekstil.