4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Komposisi Kimia Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia Komposisi kimia rumput laut menggambarkan sifat dan karakteristik zat yang berfungsi dan berperan khusus mempengaruhi proses metabolisme dalam tubuh rumput laut. Komposisi kimia air, abu, protein, lemak, karbohidrat, dan serat kasar Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia hasil penelitian ini disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Komposisi kimia (% bk) Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia Persentase (%) bk Komposisi Kimia
Caulerpa racemosa
Sargassum crassifolium
Gracilaria salicornia
Kadar Air
12,35 ± 0,0108
16,61 ± 0,0004
15,63 ± 0,0094
Kadar Abu
16,83 ± 0,0246
20,05 ± 0,0061
17,37 ± 0,0058
Kadar Protein
0,64 ± 0,1053
8,11 ± 1,1357
11,21 ± 0,7014
Kadar Lemak
0,75 ± 0,0039
0,60 ± 0,0028
0,35 ± 0,0016
Kadar Karbohidrat
30,54 ± 4,3879
19,81 ± 3,5894
24,47 ± 1,9496
Kadar Serat Kasar
39,88 ± 0,0386
34,82 ± 0,0216
30,97 ± 0,7014
Keterangan : bk : Berat kering
4.1.1
Kadar Air Kadar air Sargassum crassifolium sebesar 16,61%, Caulerpa racemosa
sebesar 12,35%, dan Gracilaria salicornia sebesar 15,63%. Kadar air Caulerpa racemosa yang didapatkan dari perairan Pulau Pramuka sebesar 19,53% (bk) (Dwihandita, 2010). Kadar air Caulerpa sp sebesar 20% (bk) (Turangan, 2000). Kadar air Sargassum sp sebesar 11,71% (bk) (Yunizal, 2004). Soegiarto et al.
37
38
(1978) mengatakan kadar air Gracilaria sp sebesar 19,01% (bk). Kadar air Sargassum sp yang didapatkan dari perairan Banten sebesar 10,36% (bk) lebih tinggi dibandingkan Gracilaria salicornia sebesar 5,37% (bk) (Ulfana, 2010). Ratana-Arpon dan Chirapart (2006) mengatakan Caulerpa lentifera mengandung kadar air sebesar 25,31% (bk). Salmi et al. (2012) menambahkan Gracilaria manilaensis memiliki kadar air sebesar 6,08% (bk). Umumnya kadar air pada rumput laut berkisar 15%-18% (bk) (SNI, 2008 dalam DKP, 2009). Kadar air Sargassum crassifolium lebih tinggi di antara ketiga jenis spesies rumput laut karena Sargassum crassifolium memiliki morfologi permukaan thallus yang menyerupai daun (blade) berukuran lebih luas sehingga lebih banyak menyimpan air dibandingkan Caulerpa racemosa dan Gracilaria salicornia. Secara umum, kadar air dari ketiga spesies rumput laut normal karena masih tidak jauh berada di antara kisaran baku mutu Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu sebesar 15% -18% (bk). 4.1.2
Kadar Abu Kadar abu Sargassum crassifolium sebesar 20,05%, Caulerpa racemosa
sebesar 16,38%, dan Gracilaria salicornia sebesar 17,37 %. Kadar abu Caulerpa sp sebesar 20% (bk) (Turangan, 2000). Kadar abu Gracilaria sp sebesar 14,18% (bk) (Soegiarto et al., 1978). Ruperez (2002) mengatakan bahwa rumput laut divisi alga cokelat memiliki kadar abu sebesar 0,10% -39,3% (bk), sedangkan rumput laut divisi alga merah memiliki kadar abu sebesar 10,6% -21,10% (bk). Ratana-Arpon dan Chirapart (2006) mengatakan Caulerpa lentifera mengandung kadar abu sebesar 24,21% (bk). Salmi et al. (2012) menambahkan Gracilaria manilaensis memiliki kadar abu sebesar 13,17% (bk). Kadar abu alga cokelat
39
Sargassum sp sebesar 34,57% (bk) lebih tinggi dibandingkan kadar abu alga merah Gracilaria sp sebesar 32,76% (bk) (Yunizal, 2004). Kadar abu erat hubungannya dengan mineral yang terkandung dalam suatu bahan karena mengandung mineral dan nutrisi yang diperlukan oleh tubuh dalam jumlah sedikit. Ratana-Arporn dan Chirapart (2006) mengatakan tinggi rendahnya kadar abu juga dipengaruhi unsur mineral dalam rumput laut. Mineral yang terdapat dalam rumput laut meliputi Na, Ca, K, Mg, Fe, Zn, Mn dan Cu (Ruperez, 2002). Kadar abu dipengaruhi oleh spesies dan metode yang digunakan dalam proses mineralisasi (Winarno, 2008). Kadar abu dalam rumput laut tidak lebih dari 45% (bk) (Food and Nutrition Board (US), 1981 dalam Ruperez, 2002). Selanjutnya, Fleury dan Lahaye (1991) juga menambahkan bahwa rumput laut secara umum mengandung kadar abu berkisar 8% hingga 40% (bk). Kadar abu Sargassum crassifolium lebih tinggi di antara ketiga jenis spesies rumput laut karena Sargassum crassifolium memiliki kandungan unsur mineral lebih tinggi dibandingkan Caulerpa racemosa dan Gracilaria salicornia. Secara umum, kadar abu ketiga spesies rumput laut normal karena masih berada di bawah kisaran baku mutu Food and Nutrition Board (US) yaitu sebesar 45% (bk). 4.1.3
Kadar Protein Kadar protein Gracilaria salicornia sebesar 11,21%, Caulerpa racemosa
sebesar 0,64%, dan Sargassum crassifolium sebesar 8,11%. Kadar protein Caulerpa sp sebesar 10,70% (bk) (Turangan, 2000). Kadar protein Gracilaria sp sebesar 4,17% (bk) (Soegiarto et al., 1978). Ratana-Arpon dan Chirapart (2006) mengatakan Caulerpa lentifera mengandung kadar protein sebesar 12,49% (bk).
40
Kadar protein Sargassum tenerimum sebesar 12,42% (bk), Sargassum wightii sebesar 10% (bk), dan Gracilaria folifera sebesar 6,98% (bk) (Manivannan et al., 2008). Kadar protein Sargassum longifolium sebesar 18,65% (bk) (Narasimman dan Murugaiyan, 2012). Salmi et al. (2012) menambahkan Gracilaria manilaensis memiliki kadar protein sebesar 10,77% (bk). Kadar protein Gracilaria canggi sebesar 6,9% (bk), Gracilaria domingensis sebesar 12,50% (bk), dan Gracilaria tenuiforns sebesar 17,32% (bk) (Laurencio et al., 2002). Kadar protein Gracilaria sp sebesar 6,59% (bk) lebih tinggi dibandingkan kadar protein Sargassum sp sebesar 5,53% (bk) (Yunizal, 2004). Handayani (2006) menambahkan Gracilaria changgi memiliki kadar protein sebesar 6,9% (bk) lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium sebesar 5,19% (bk). Umumnya kadar protein pada rumput laut berkisar 6,38% -14,02% (bk) (Yulianingsih dan Tamzil, 2007). Protein dibentuk dari dua atau lebih asam amino yang diikat oleh ikatan peptida. Kandungan protein yang berbeda dalam rumput laut disebabkan oleh jumlah kandungan asam amino di dalam tubuh rumput laut (Ratana-Arporn dan Chirapart, 2006). Handayani (2006) mengatakan asam amino yang terdapat pada Gracialria canggi adalah sistein, valin, metionin, isoleusin, tirosin, fenilanin, lisin, treonin, arginin, aspartat, glisin, alanin, histidin, prolin, leusin, dan triptofan sedangkan asam amino yang terdapat pada Sargassum crassifolium adalah sistein, valin, isoleusin, tirosin, fenilanin, treonin, arginin, aspartat, serin, glutamat, glisin, alanin, histidin, prolin, leusin, dan lisin. Asam amino yang terdapat pada Caulerpa racemosa adalah aspargin, treonin, serin, glutamin, prolin, glisin, alanin, sisteinin, valin, metionin, isoleusin, leusin, tirosin, fenilalanin, histidin, lisin, dan arginin (Shafik dan Manawy, 2008). Kadar protein Gracilaria salicornia lebih tinggi di
41
antara ketiga jenis spesies rumput laut karena Gracilaria salicornia memiliki kandungan asam amino lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium dan Caulerpa racemosa. 4.1.4
Kadar Lemak Kadar lemak Caulerpa racemosa sebesar 0,75%, Sargassum crassifolium
sebesar 0,60%, dan Gracilaria salicornia sebesar 0,35%. Kadar lemak rumput laut yang didapatkan dari perairan Banten untuk Sargassum sp sebesar 4,38% (bk) lebih tinggi dibandingkan Gracilaria salicornia sebesar 1,74 % (bk) (Ulfana, 2010). Kadar lemak Caulerpa sp sebesar 0,30% (bk) (Turangan, 2000). Kadar lemak Sargassum sp sebesar 0,74% (bk) (Yunizal, 2004). Kadar lemak Gracilaria sp sebesar 9,54% (bk) (Soegiarto et al., 1978). Ratana-Arpon dan Chirapart (2006) mengatakan Caulerpa lentifera mengandung kadar lemak sebesar 0,86% (bk). Kadar lemak Sargassum tenerimum sebesar 1,46% (bk), Sargassum wightii sebesar 2,33% (bk), dan Gracilaria folifera sebesar 3,23% (bk) (Manivannan et al., 2008). Kadar lemak Sargassum longifolium sebesar 8,82% (bk) (Narasimman dan Murugaiyan, 2012). Salmi et al. (2012) menambahkan Gracilaria manilaensis memiliki kadar lemak sebesar 4,32% (bk). Lemak terdiri dari satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang dibentuk setelah karbohidrat dalam proses fotosintesis. Shafik dan Manawy (2008) mengatakan jenis-jenis asam lemak yang terdapat pada Caulerpa racemosa adalah asam kaproat, asam kaprilat, asam kaprat, asam laurat, asam ministrat, asam palmitat, asam stearat, asam arakidonat, dan asam lignoserat. Ratana-Arpon dan Chirapart (2006) mengatakan asam amino yang terdapat pada Caulerpa lentifera adalah asam palmitat, asam palmitolat, asam strerat, asam
42
oleat, asam linoleat, asam araknidat, asam eikosanoat, asam arakidonat, asam eikosapentanoat, asam behanat, asam erukat, dan asam dokosaheksanoat, sedangkan asam lemak pada Gracilaria changgi adalah asam palmitat, asam oleat, asam eikosapentanoat, dan asam dokosaheksanoat. Rumput laut divisi Chlorophyta (alga hijau) memproduksi lemak lebih tinggi dibandingkan rumput laut divisi Phaeophyta (alga cokelat), dan rumput laut divisi Rhodophyta (alga merah) (Atmadja, 1996). Wong dan Cheung (2000) mengatakan umumnya kadar lemak yang terdapat pada rumput laut tergolong sangat rendah. Herbetreau et al.(1997) menambahkan bahwa kadar lemak total pada rumput laut selalu kurang dari 4% (bk). Kadar lemak Caulerpa racemosa lebih tinggi di antara ketiga jenis rumput laut karena asam lemak Caulerpa racemosa lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium dan Gracilaria salicornia. Secara umum, kadar lemak pada ketiga jenis rumput laut tergolong rendah karena rumput laut umumnya menyimpan cadangan makanan dalam bentuk karbohidrat. 4.1.5
Kadar Karbohidrat Kadar karbohidrat Caulerpa racemosa sebesar 30,54%, Gracilaria
salicornia sebesar 22,47%, dan Sargassum crassifolium sebesar 19,81%. Kadar karbohidrat Caulerpa sp sebesar 27,2% (bk) (Turangan, 2000). Kadar karbohidrat Gracilaria sp sebesar 42,59% (bk) (Soegiarto et al., 1978). Ratana-Arpon dan Chirapart (2006) mengatakan Caulerpa lentifera mengandung kadar karbohidrat sebesar 59,27% (bk). Kadar karbohidrat Sargassum tenerimum sebesar 23,55% (bk), Sargassum wightii sebesar 23,50% (bk) dan Gracilaria folifera sebesar 23,32% (bk) (Manivannan et al., 2008). Kadar karbohidrat Sargassum longifolium sebesar 16,80% (bk) (Narasimman dan Murugaiyan, 2012). Salmi et al. (2012)
43
menambahkan Gracilaria manilaensis memiliki kadar karbohidrat sebesar 49,59% (bk). Yunizal (2004) mengatakan rumput laut genus Gracilaria sp memiliki kadar karbohidrat sebesar 41,68% (bk) lebih tinggi dibandingkan dengan genus Sargassum sp yang memiliki kadar karbohidrat sebesar 19,06% (bk). Karbohidrat merupakan produk utama hasil dari fotosintesis organisme berklorofil. Atmadja et al. (1996) mengatakan karbohidrat pada rumput laut divisi Chlorophyta (alga hijau) berupa kanji, divisi Phaeophyta (alga cokelat) berupa alginat, laminaran, manitol, dan fukoidan, sedangkan divisi Rhodophyta (alga merah) berupa agar dan karagenan. Umumnya rumput laut divisi Chlorophyta (alga hijau) mempunyai dominasi pigmen berupa klorofil, divisi Phaeophyta (alga cokelat) berupa fikosantin, sedangkan divisi Rhodophyta (alga merah) berupa fikoeritrin. Kadar karbohidrat ketiga jenis rumput laut berbeda karena disebabkan oleh perbedaan jenis pigmen fotosintesis. Kadar karbohidrat Caulerpa racemosa lebih tinggi di antara ketiga jenis spesies rumput laut karena Caulerpa racemosa memiliki dominasi pigmen fotosintesis berupa klorofil sehingga aktivitas fotosintesis lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium yang memiliki dominasi pigmen fotosintesis berupa fikosantin dan Gracilaria salicornia yang memiliki dominasi pigmen fotosintesis berupa fikoeritrin. 4.1.6 Kadar Serat Kasar Kadar serat kasar Caulerpa racemosa sebesar 39,88%, Sargassum crassifolium sebesar 34,82%, dan Gracilaria salicornia sebesar 30,97%. Kadar serat kasar Caulerpa sp sebesar 15,50% (bk) (Turangan, 2000). Kadar serat kasar Sargassum sp sebesar 28,59% (bk) (Yunizal, 2004). Kadar serat kasar Gracilaria
44
sp sebesar 10,51% (bk) (Soegiarto et al., 1978). Kadar serat kasar rumput laut yang didapatkan dari perairan Banten untuk Sargassum sp sebesar 4,38% (bk) lebih tinggi dibandingkan Gracilaria salicornia sebesar 1,74% (bk) (Ulfana, 2010). Serat kasar merupakan penyusun dinding sel rumput laut berupa hemiselulosa dan selulosa. Genus Caulerpa sp mempunyai serat kasar dengan yang mengandung hemiselulosa sebesar 43,73% (bk) dan selulosa sebesar 25,50% (bk) lebih tinggi dibandingkan genus Sargassum sp yang mempunyai serat kasar dengan komposisi hemiselulosa sebesar 10,11% (bk) dan selulosa sebesar 24,07% (bk) serta genus Gracilaria sp yang mengandung hemiselulosa sebesar 36,02% (bk) dan selulosa sebesar 4,11% (bk) (Triwisari, 2010). Kadar serat kasar Caulerpa racemosa lebih tinggi di antara ketiga jenis spesies rumput laut karena Caulerpa racemosa memiliki kandungan hemiselulosa dan selulosa lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium dan Gracilaria salicornia. Komposisi kimia Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia berbeda karena dipengaruhi oleh perbedaan jenis spesies. Menurut Ito dan Hori (1989) dalam Astawan et al. (2001) mengatakan komposisi kimia rumput laut bervariasi antar jenis spesies dan umur panen tiap spesies. Ratana-Arporn dan Chirapart (2006) menambahkan bahwa komposisi kimia rumput laut dipengaruhi oleh jenis spesies dan tingkat kematangan tiap spesies. Komposisi rumput laut juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti temperatur, salinitas, cahaya, dan nutrisi (Manivannan et al., 2009). Komposisi kimia Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia sebagian besar adalah karbohidrat berupa serat kasar. Campbell et al. (2000)
45
mengatakan komposisi kimia pada rumput laut sebagian besar adalah karbohidrat berbentuk serat, sehingga hanya sebagian kecil karbohidrat yang dapat diserap oleh manusia. Caulerpa racemosa memiliki karbohidrat sebesar 70,42% dengan 39,88% berupa serat kasar lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium yang memiliki karbohidrat sebesar 54,63% dengan 34,82% dan Gracilaria salicornia yang memiliki karbohidrat sebesar 55,44% dengan 30,97%. 4.2
Kandungan Gula Pereduksi Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia Kandungan gula pereduksi merupakan produk utama yang menjadi
indikator pengontrol kualitas dan kuantitas suatu proses hidrolisis. Pengaruh peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap kandungan gula pereduksi Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium dan Gracilaria salicornia pada proses hidrolisis disajikan pada Gambar 14.
Gambar14. Pengaruh peningkatan konsentrasi asam sulfat pada proses hidrolisis terhadap kandungan gula pereduksi Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia
46
Nilai kandungan gula pereduksi Caulerpa racemosa pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,12 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 0,58 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 0,81 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan. Nilai kandungan gula pereduksi tertinggi Caulerpa racemosa pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 0,81 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, sedangkan terendah pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,12 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan. Shanmugam et al. (2001) menyatakan bahwa nilai gula pereduksi Caulerpa racemosa yang diambil dari perairan India pada proses hidrolisis konsentrasi asam klorida (HCl) 1 N dengan suhu 110 ˚C dan tekanan sebesar 1 atm selama 2 jam memiliki kandungan gula pereduksi sebesar 6,2 mg/gr. Chakraborty dan Bhattacharya (2012) menambahkan Caulerpa racemosa yang diambil dari perairan India memiliki nilai kandungan gula pereduksi sebesar 3 mg/gr. Umumnya senyawa monosakarida yang terdapat pada genus Caulerpa sp berupa glukosa, galaktosa, manosa, dan xylosa (Shevchenko et al., 2009). Uji keragaman menunjukan hubungan antara peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap nilai kandungan gula pereduksi Caulerpa racemosa pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 3). Nilai kandungan gula pereduksi Sargassum crassifolium pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,17 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 0,35 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 0,64 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan.
47
Nilai kandungan gula pereduksi tertinggi Sargassum crassifolium pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 0,64 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, sedangkan nilai terendah pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,17 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan. Setyaningsih et al. (2011) mengatakan bahwa nilai kandungan gula pereduksi Sargassum sp yang diambil dari perairan Teluk Lampung pada proses hidrolisis dengan suhu 120 ˚C dan tekanan 1 atm selama 45 menit menggunakan konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,07 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 0,16 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 0,21 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan. Prahasta (2010) menambahkan nilai kandungan gula pereduksi Sargassum sp pada hidrolis dengan suhu 121 ˚C dan tekanan 1 atm selama 10 menit menggunakan konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 0,224 g/lt lebih tinggi dibandingkan konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,079 g/lt. Senyawa monosakarida yang terdapat pada Sargassum sp berupa guloksa dan manosa (Ulfana,2010). Chakraborty dan Bhattacharya (2012) menambahkan Sargassum polycustum yang diambil dari perairan India memiliki nilai kandungan gula pereduksi sebesar 3,9 mg/gr. Yunizal (2004) menambahkan monosakarida yang umum terdapat pada alga cokelat berupa L-arabinosa, D-xilosa, L-glukosa, D-galaktosa, dan D-gulunorat. Uji keragaman hubungan antara peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap nilai kandungan gula pereduksi Sargassum crassifolium pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 4).
48
Nilai kandungan gula pereduksi Gracilaria salicornia pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,65 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 0,81 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 0,96 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan. Nilai kandungan gula pereduksi tertinggi Gracilaria salicornia pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 0,96 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, sedangkan terendah pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,65 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan. Prahastha (2010) mengatakan bahwa nilai kandungan gula pereduksi limbah Gracilaria salicornia pada hidrolisis dengan suhu 121 ˚C dan tekanan 1 atm selama 20 menit menggunakan konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 0,064 g/lt lebih tinggi dibandingkan konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 0,060 g/lt. Chakraborty dan Bhattacharya (2012) menambahkan Gracilaria verrucosa yang diambil dari perairan India memiliki nilai kandungan gula pereduksi sebesar 6,4 mg/gr. Ulfana (2010) menambahkan senyawa monosakasrida yang terdapat pada Gracilaria salicornia berupa glukosa dan galaktosa. Umumnya senyawa monosakarida yang terdapat pada alga merah berupa glukosa, galaktosa, xylosa, manosa, rhamosa, dan arabinosa (Wi et al., 2009). Uji keragaman hubungan antara peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap nilai kandungan gula pereduksi Gracilaria salicornia pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 5). Kandungan gula pereduksi ketiga jenis spesies rumput laut meningkat seiring bertambahnya konsentrasi asam pada proses hidrolisis dari konsentrasi asam 1% (v/v) sampai 3% (v/v). Nilai kandungan gula pereduksi tertinggi ketiga
49
jenis spesies rumput laut pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 3% (v/v), sedangkan nilai kandungan gula pereduksi terendah pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v). Setyaningsih et al. (2011) mengatakan kandungan gula pereduksi tertinggi pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) pada Sargassum sp sebesar 0,21 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan dan limbah agar Gracilaria sp sebesar 0,04 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan, sedangkan terendah pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) untuk Sargassum sp sebesar 0,07 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan dan limbah agar Gracilaria sp sebesar 0,02 (gr) gula pereduksi/(gr) bahan dengan suhu 121 ˚C dan tekanan 1 atm selama 45 menit pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sampai 3% (v/v). Mussato dan Roberto (2004) menambahkan bahwa hidrolisis bahan yang mengandung lignoselulosa mencapai kondisi optimal menggunakan konsentrasi asam 2% (v/v) sampai 5% (v/v). Umumnya optimal hidrolisis pada rumput laut dengan konsentrasi asam 3% (v/v) pada suhu 120 ˚C selama 45 menit (Jang et al., 2012). Cleanments dan Beek (1985) menambahkan faktor yang mempengaruhi hidrolisis asam bahan yang mengandung selulosa antara lain adalah konsentrasi asam, waktu hidrolisis, dan konsentrasi padatan. Semakin tinggi konsentrasi asam maka semakin banyak ion (H+) yang terbentuk sehingga reaksi hidrolisis untuk memecah senyawa polisakarida menjadi monosakarida semakin besar. Gracilaria salicornia memiliki nilai kandungan gula pereduksi tertinggi pada tiap konsentrasi asam sulfat, sedangkan Sargassum crassifolium memiliki nilai kandungan gula pereduksi terendah pada tiap konsentrasi asam sulfat. Ulfana (2010) mengatakan bahwa Gracilaria salicornia yang diambil dari perairan Banten pada hidrolisis dengan suhu 121 ˚C dan tekanan 1 atm selama 10 menit
50
menggunakan konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) memiliki gula pereduksi sebesar 6895,74 ppm dan konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 947,87 ppm lebih tinggi dibandingkan Sargassum sp yang memiliki nilai kandungan gula pereduksi pada konsentrasi asam 1% (v/v) sebesar 671,80 ppm dan konsentrasi asam 2% (v/v) sebesar 302,12 ppm. Chakraborty dan Bhattacharya (2012) menambahkan Gracilaria verrucosa yang diambil dari perairan India memiliki kandungan gula pereduksi sebesar 6,4 mg/gr lebih tinggi dibandingkan Sargassum polycustum yang memiliki kandungan gula pereduksi sebesar 3,9 mg/gr dan Caulerpa racemosa yang memiliki kandungan gula pereduksi sebesar 3 mg/gr. Uji keragaman menunjukan hubungan antara nilai kandungan gula pereduksi pada tiap konsentrasi asam sulfat terhadap ketiga kelompok rumput laut pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 6). Gracilaria salicornia memiliki nilai kandungan gula pereduksi tertinggi pada tiap konsentrasi asam di antara ketiga kelompok rumput laut karena Gracilaria salicornia memiliki kadar serat kasar paling rendah dan kadar karbohidrat cukup tinggi sehingga reaksi hidrolisis pada Gracilaria salicornia lebih besar dan menghasilkan gula pereduksi lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium dan Caulerpa racemosa. Nilai kandungan gula pereduksi pada penelitian ini lebih tinggi dibandingkan penelitian sebelumnya karena konsentrasi padatan yang digunakan berbeda pada suhu dan konsentrasi asam yang sama. Konsentrasi padatan pada penelitian sebelumnya sebesar 5% (b/v), sedangkan pada konsentrasi padatan yang digunakan pada penelitian ini sebesar 15% (b/v). Jumlah konsentrasi padatan bahan yang digunakan pada proses hidrolisis mampu mempengaruhi nilai
51
kandungan gula pereduksi (Laga, 2008). Yoon et al. (2010) mengatakan hidrolisis asam sulfat optimum Gelidium amansii menggunakan konsentrasi padatan sebesar 15% (b/v). Setyaningsih et al. (2011) menambahkan hidrolisis asam sulfat optimum Sargassum sp dan limbah agar Gracilaria sp menggunakan konsentrasi padatan sebesar 15% (b/v) pada suhu 121 ˚C dan tekanan 1 atm selama 45 menit. Pada penelitian ini menyarankan proses hidrolisis asam selanjutnya sebaiknya menggunakan Gracilaria salicornia dengan konsentrasi asam sebesar 3% (v/v) dan konsentrasi padatan sebesar 15% (v/v). Selain memiliki keunggulan gula pereduksi yang lebih tinggi dibandingkan penelitian sebelumnya, namun penelitian ini juga memiliki kelemahan seperti proses penyimpanan sampel rumput laut yang masih terlalu lama. Helmiyesi et al. (2008) mengatakan proses penyimpanan bahan yang terlalu lama mampu menurunkan kadar gula dalam suatu bahan. Proses penyimpanan yang terlalu lama mampu merusak struktur karbohidrat pada rumput laut sehingga penelitian ini juga menyarankan sebaiknya sampel rumput laut tidak disimpan terlalu lama agar gula pereduksi yang diperoleh setelah proses hidrolisis menjadi optimal. 4.4
Efisiensi Hidrolisis Asam Rumput Laut Efisiensi hidrolisis menunjukan jumlah substrat yang terkonversi menjadi
gula sederhana pada saat proses hidrolisis. Pengaruh peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap efisiensi hidrolisis Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium, dan Gracilaria salicornia disajikan pada Gambar 15.
52
Gambar 15. Pengaruh peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap efisiensi hidrolisis Caulerpa racemosa, Sargassum crassifolium dan Gracilaria salicornia. Nilai efisiensi hidrolisis Caulerpa racemosa pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 32,04% (b/b), konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 35,33% (b/b), dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 38,58% (b/b). Nilai efisiensi hidrolisis tertinggi Caulerpa racemosa pada konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 38,53% (b/b), sedangkan terendah pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 32,04% (b/b). Shanmugam et al. (2001) mengatakan bahwa nilai efisiensi hidrolisis Caulerpa racemosa yang diambil dari perairan India pada hidrolisis menggunakan asam klorida 1 N sebesar 0,64 % (b/b). Rodrigues et al. (2011) menambahkan nilai efisiensi hidrolisis Caulerpa cupressoides pada suhu 100 ˚C selama 5 jam menggunakan konsentrasi asam klorida 1% (v/v) sebesar 3% (b/b). Uji keragaman menunjukan hubungan antara peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap
53
efisiensi hidrolisis Caulerpa racemosa pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 7). Nilai efisiensi hidrolisis Sargassum crassifolium pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 42,59 % (b/b), konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 45,77 % (b/b), dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 48,62% (b/b). Nilai efisiensi hidrolisis tertinggi Sargassum crassifolium pada konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 48,62% (b/b), sedangkan terendah pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 42,59% (b/b). Setyaningsih et al. (2011) mengatakan bahwa nilai efisiensi hidrolisis Sargassum sp diambil dari perairan Teluk Lampung pada proses hidrolisis dengan suhu 120 ˚C dan tekanan 1 atm selama 45 menit menggunakan konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 46,50% (b/b), konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 48,30% (b/b), dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 52,5% (b/b). Uji keragaman hubungan antara peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap efisiensi hidrolisis Sargassum crassifolium pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 8). Nilai efisiensi hidrolisis Gracilaria salicornia pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 51,61% (b/b), konsentrasi asam sulfat 2% (v/v) sebesar 56,27% (b/b), dan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 58,39% (b/b). Nilai efisiensi hidrolisis tertinggi Gracilaria salicornia pada konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) sebesar 58,39% (b/b), sedangkan terendah pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sebesar 51,61% (b/b). Ulfana (2010) mengatakan nilai efisiensi hidrolisis Gracilaria salicornia pada proses hidrolisis dengan suhu 121 ˚C dan tekanan 1 atm selama 20 menit
54
menggunakan konsentrasi asam klorida (HCl) 2% (v/v) sebesar 22,2% (b/b) lebih tinggi dibandingkan nilai kandungan gula pereduksi konsentrasi asam klorida (HCl) 1% (v/v) sebesar 18,73% (b/b). Uji keragaman menunjukan hubungan antara peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap efisiensi hidrolisis Gracilaria salicornia dengan konsentrasi asam sulfat pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 9). Nilai efisiensi hidrolisis tertinggi dari ketiga jenis rumput laut teramati pada konsentrasi asam sulfat 3% (v/v), sedangkan terendah pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v). Setyaningsih et al. (2011) mengatakan bahwa nilai efisiensi hidrolisis rumput laut tertinggi diperoleh menggunakan konsentrasi asam sulfat 3% (v/v) untuk Sargassum sp sebesar 52,5 (b/b) dan limbah agar Gracilaria sp sebesar 35,5 (b/b) bahan, sedangkan terendah pada hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) untuk Sargassum sp sebesar 46,5 (b/b) dan limbah agar Gracilaria sp sebesar 30,5 (b/b) dengan suhu 121 ˚C dan tekanan 1 atm selama 45 menit pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v) sampai 3% (v/v). Semakin tinggi konsentrasi asam maka semakin besar substrat yang hilang terkonversi menjadi gula sederhana pada proses hidrolisis. Gracilaria salicornia memiliki nilai efisiensi hidrolisis tertinggi pada tiap jenis konsentrasi asam sedangkan Caulerpa racemosa memiliki nilai efisiensi hidrolisis terendah pada tiap jenis konsentrasi asam. Jang et al. (2010) mengatakan umumnya alga merah memiliki efisiensi hidrolisis sebesar 25% sampai 45% (b/b) lebih tinggi dibandingkan alga hijau yang memiliki efiisensi hidrolisis sebesar 27% sampai 37% (b/b) dan alga cokelat yang memiliki efisiensi hidrolisis sebesar 28% sampai 31% (b/b) pada konsentrasi asam sulfat 3% (v/v).
55
Wi et al. (2009) menambahkan alga merah umumnya hanya mengandung sebagian kecil senyawa polisakarida yang sulit dihidrolisis berupa selulosa dan hemiselulosa. Uji keragaman hubungan antara nilai efisiensi hidrolisis pada tiap perlakuan peningkatan konsentrasi asam sulfat terhadap ketiga kelompok rumput laut pada selang kepercayaan 0,05 memberi pengaruh berbeda nyata (Lampiran 8). Gracilaria salicornia memiliki nilai efisiensi hidrolisis tertinggi pada tiap konsentrasi asam karena Gracilaria salicornia memiliki kadar serat kasar lebih rendah diantara ketiga jenis rumput laut sehingga jumlah substrat yang hilang terkonversi menjadi gula sederhana pada proses hidrolisis Gracilaria salicornia lebih tinggi dibandingkan Sargassum crassifolium dan Caulerpa racemosa. Secara umum, nilai kandungan gula pereduksi dan efisiensi hidrolisis ketiga spesies rumput laut meningkat seiring bertambahnya konsentrasi asam sulfat pada konsentrasi 1% (v/v) sampai 3% (v/v). Nilai kandungan gula pereduksi dan efisiensi hidrolisis tertinggi ketiga jenis rumput laut pada proses hidrolisis konsentrasi asam sulfat 3% (v/v), sedangkan terendah pada proses hidrolisis konsentrasi asam sulfat 1% (v/v). Hidrolisis optimum Caulerpa racemosa pada konsentrasi asam sulfat 2% (v/v), Sargassum crassifolium pada konsentrasi asam sulfat 3% (v/v), dan Gracilaria salicornia pada konsentrasi asam sulfat 1% (v/v).
