Optimasi Konsentrasi KOH, Lama Perendaman KOH dan Konsentrasi KCl Terhadap Karakteristik Karaginan dari Rumput Laut Merah (Kappaphycus alvarezi) Asal Pangkep, Sulawesi Selatan

Farikhah, Reghita Dwi and Dr. Ir. Muhamad Firdaus,, MP. (2023) Optimasi Konsentrasi KOH, Lama Perendaman KOH dan Konsentrasi KCl Terhadap Karakteristik Karaginan dari Rumput Laut Merah (Kappaphycus alvarezi) Asal Pangkep, Sulawesi Selatan. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kappaphycus alvarezi adalah rumput laut merah penghasil kappa karaginan yang banyak dimanfaatkan di dalam dunia industri sebagai emulsifier, thickener, stabilizer, dan gelling agent. Salah satu daerah penghasil K. alvarezi di Sulawesi Selatan adalah Kabupaten Pangkep dengan dengan total produksi ± 425 ton pada tahun 2014 dan terus bertambah tiap tahunnya. Kappa karaginan dapat dihasilkan dari ekstraksi dengan menggunakan pelarut KOH, dimana mekanisme kerja pelarut tersebut dimulai dari difusi larutan ke dalam jaringan tumbuhan kemudian jaringan tumbuhan akan mengalami turgid dan selanjutnya lisis. Sembari proses tersebut terjadi ion OH- pada KOH bereaksi mempercepat pendegradasian dinding sel sehingga lignin dan hemiselulosa luruh sedangkan struktur selulosa menjadi tidak beraturan. Semakin lamanya proses ekstraksi menyebabkan struktur selulosa terpotong. Selanjutnya terjadi proses ionisasi K+ dengan 6 sulfat pada gugus 1,4 galaktosa 6 sulfat dan membentuk 3,6 anhidro D galaktosa pembentuk gel karaginan. Faktor lain yang mempengaruhi karaginan yaitu lama perendaman KOH, dimana semakin lama perendaman KOH mempengaruhi intensitas KOH mendegradasi struktur karaginan. Penggunaan penjedal KCl berkaitan dengan reaksi terhadap struktur karaginan yang dapat mempengaruhi hasil respon karaginan. Namun konsentrasi berlebih justru akan menurunkan kekuatan gel. Sehingga untuk mendapatkan karaginan dengan kualitas dan mutu yang baik didapatkan dari hasil optimasi tiga faktor tersebut. Optimasi produksi karaginan bertujuan untuk mendapatkan formula terbaik dari beberapa faktor yang dibuktikan dari hasil respon. Hingga saat ini belum banyak kajian mengenai optimasi konsentrasi KOH, lama perendaman KOH dan konsentrasi KCl dalam pembuatan karaginan dari rumput laut asal Pangkep, Sulawesi Selatan. Maka harus dilakukan pengkajian lebih lanjut. Tujuan penelitian untuk mengoptimasi konsentrasi KOH, lama perendaman KOH dan konsentrasi KCl terhadap karakteristik karaginan K. alvarezi dari Pangkep, Sulawesi Selatan. Tahap penelitian terbagi menjadi 2, pertama penelitian pendahuluan dengan merancang formula dari literatur selanjutnya membuat karaginan dengan viskositas berstandar nasional Indonesia yaitu > 5 cP, tahap berikutnya penentuan titik tengah. Kedua penelitian utama dilakukan dengan menentukan batas atas dan bawah dari titik tengah, berikutnya pembuatan rancangan formulasi, lalu pembuatan karaginan, dan pengujian. Hasil yang didapat dianalisis dengan menggunakan metode design expet, berikutnya optimasi, dan verifikasi. Penelitian menggunakan berbagai konsentrasi KOH (6%, 7% , 8%), lama perendaman KOH (1 jam, 1,5 jam, 2 jam) dan konsentrasi KCl (0,5%, 1% dan 1,5%). Analisis terhadap karakteristik fisika dan kimia karaginan meliputi perhitungan rendemen, kadar air, kadar abu, kadar abu tak larut asam, kadar sulfat, viskositas, kekuatan gel dan derajat putih yang mengacu pada SNI selanjutnya dilakukan analisis gugus fungsi pada hasil verifikasi dengan menggunakan spektroskopi ATR-FTIR.Hasil optimasi formula yang direkomendasi oleh design expert adalah dengan menggunakan konsentrasi KOH 8%, dengan lama perendaman KOH 1 jam, konsentrasi KCl 1,01. Selain itu pada tahap optimasi didapatkan hasil prediksi respon, dimana hasil tersebut akan di bandingkan dengan hasil verifikasi. Hasil verifikasi menunjukkan respon rendemen 22,66%, viskositas 3,97%, kekuatan gel 1273,61 g/cm2 dan derajat putih 85,62 yang masuk kisaran interval 95% prediksi, yang berarti hasil uji konsisten terhadap hasil prediksi, sedangkan hasil respon kadar air 3,97%, kadar abu 36,20%, kadar abu tak larut asam 0,07%, dan kadar sulfat 0,30% belum memenuhi interval 95% prediksi, yang berarti nilai uji tidak konsisten. Berdasarkan dari 8 respon uji, pengujian kadar sulfat yang belum memenuhi standar, respon kadar sulfat karaginan menunjukkan nilai 0,3% dimana standar yang ditetapkan dalam satu kali proses pembuatan adalah 15- 40%. Sedangkan dari hasil uji spektroskopi ATR-FTIR menunjukkan bahwa raw material yang digunakan adalah jenis kappa karaginan karena memiliki gugus fungsi 3,6 anhidro D galaktosa 926,11 cm-1 pada gelombang transmitansi , ester sulfat pada gelombang transmitansi 1227,54 cm-1 dan D-galaktosa-4 sulfat pada gelombang transmitansi 842,23 cm-1. Berdasarkan hasil verifikasi karakteristik viskositas dari karaginan cocok dalam pembuatan sediaan gel antiseptik, dimana karaginan dapat dijadikan bahan tambahan sebagai gelling agent. Gelling agent pada gel antiseptik menunjukkan nilai kekuatan gel sebesar 1000 g/cm2, dimana hasil kekuatan gel verifikasi menunjukkan nilai 1273 g/cm2. Namun karaginan masih memiliki kekurangan dari hasil respon kadar sulfatnya yang terlalu rendah sehingga diperlukan analisis lebih lanjut mengenai kandungan mineral dari raw material dan memperhatikan kemurnian larutan ekstraksi KOH yang dapat menggagu proses ekstraksi karaginan selain itu melebarkan range batas atas dan batas bawah pada rancangan formulasi.

English Abstract

Kappaphycus alvarezi is a red seaweed that produces kappa carrageenan which is widely used in industry as an emulsifier, thickener, stabilizer, and gelling agent. One of the K. alvarezi producing areas in South Sulawesi is Pangkep Regency with a total production of ± 425 tons in 2014 and continues to increase every year. Kappa carrageenan can be produced from extraction using KOH solvent, where the solvent functions to help decay cell walls and accelerate the degradation of the 6 sulfate group to 3,6-anhydro-D-galactose. Another factor affecting carrageenan was the duration of the KOH treatment, where the longer the KOH treatment affected the KOH intensity degraded the carrageenan structure. The use of the KCl inhibitor is related to the reaction to the carrageenan structure which can affect the results of the carrageenan response. However, excessive concentration will reduce the strength of the gel. So to get carrageenan with good quality and quality obtained from the optimization of these three factors. Optimization of carrageenan production aims to get the best formula from several factors as evidenced by the response results. Until now there have not been many studies on optimizing KOH concentration, KOH treatment duration, and KCl concentration in the production of carrageenan from seaweed from Pangkep, South Sulawesi. So further studies must be carried out. The objective of this study was to optimize KOH concentration, KOH treatment duration, and KCl concentration for the characteristics of K. alvarezi carrageenan from Pangkep, South Sulawesi. The research phase is divided into 2, the first is preliminary research by designing a formula from the literature and then making carrageenan with an SNI standard viscosity of > 5 cP, the next stage is determining the midpoint. The two main studies were carried out by determining the upper and lower limits of the midpoint, then making a formulation design, then making carrageenan, and testing. The results obtained were analyzed using the expert design method, followed by optimization and verification. The study used various KOH concentrations (6%, 7% , 8%), KOH treatment times (1 hour, 1.5 hours, 2 hours), and KCl concentrations (0.5%, 1%, and 1.5%). Analysis of the physical and chemical characteristics of carrageenan includes calculation of yield, water content, ash content, acid insoluble ash content, sulfate content, viscosity, gel strength, and degree of whiteness referring to SNI then functional group analysis is carried out on the verification results using ATR-spectroscopy FTIR. The result of formula optimization recommended by the design expert is to use a KOH concentration of 8%, with a KOH treatment duration of 1.06 hours, and a KCl concentration of 1.01. In addition, at the optimization stage, the response prediction results are obtained, where these results will be compared with the verification results. The verification results showed a yield response of 22.66%, viscosity of 3.97%, gel strength of 1273.61 g/cm2, and degree of whiteness of 85.62 which was included in the 95% prediction interval range, which means that the test results are consistent with the predicted results, while the response results in 3.97% water content, 36.20% ash content, 0.07% acid-insoluble ash content, and 0.30% sulfate content did not meet the 95% prediction interval, which means the test values were inconsistent. Based on the 8 test responses, testing for sulfate levels that did not meet the standards, the response for carrageenan sulfate levels showed a value of 0.3% where the standard set in one manufacturing process was 15-40%. Meanwhile, the results of the ATR-FTIR spectroscopic test showed that the raw material used was kappa carrageenan because it has a functional group of 3,6 anhydro D galactose, ester sulfate, and D-galactose-4 sulfate. Based on the results of verification of the viscosity characteristics of carrageenan, it is suitable for making antiseptic gel preparations, where carrageenan can be used as an additional ingredient as a gelling agent. The gelling agent in the antiseptic gel showed a gel strength value of 1000 g/cm2, whereas the gel strength verification results showed a value of 1273 g/cm2. However, carrageenan still has drawbacks from the result of its too low sulfate content response so further analysis is needed regarding the mineral content of the raw material and paying attention to the purity of the KOH extraction solution which can interfere with the carrageenan extraction process.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0523080641
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 639 Hunting, fishing & conservation > 639.2 Commercial fishing, whaling, sealing
Divisions:	Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan > Teknologi Hasil Perikanan
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	02 Jan 2024 08:08
Last Modified:	02 Jan 2024 08:08
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/205726

Text (DALAM MASA EMBARGO) Reghita Dwi Farikhah.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (4MB)

Actions (login required)

View Item