29 PENGOLAHAN AGAR-AGAR DARI ALGA COKLAT STRAIN LOKAL LOMBOK MENGGUNAKAN DUA METODE EKSTRAKSI PROCESSING OF AGAR FROM BROWN ALGAE OF THE LOCAL STRAINS OF LOMBOK USING TWO EXTRACTION METHODS Sri Widyastuti Program Studi Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian, Universitas Mataram, Mataram Lombok ABSTRAK Agar merupakan senyawa hidrokoloid dari makroalgae (rumput laut), yang dikenal memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari dan berbagai industri. Artikel ini melaporkan tetang kadar agar dari beberapa spesies alga coklat strain lokal yang diekstraksi sesuai prosedur Winarno (1996) dan Haryanto (2005). Kadar agar alga coklat yang diperoleh dengan kedua metode ekstraksi tersebut tidak berbeda nyata. Spesies alga coklat yang memiliki rendemen agar 2,4%-2,6% adalah Padina sp dan Turbinaria murayama. Sedangkan spesies alga coklat yang memilik rendemen 1,3%-1,8% adalah Sargasssum polysistum, Dictyota sp.1, Dictyota sp.1, Turbinaria ornata, Dictyota sp. dan Sargassum aquafolium. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk uji karakterisasi sifat agar yang dihasilkan oleh species alga coklat strain lokal Lombok. ABSTRACT Agar is one of hydrocolloid compounds produced by macroalgae (seaweed). This compound is known as a useful material in daily lives and many industries. This article reports on the agar content of several local species of brown algae extracted according to Winarno (1996) and Haryanto (2005) procedures. Agar content extracted using both methods was not significantly different. Brown algae species having agar content of around 2.4-2.6% were Padina sp and Turbinaria murayama, whereas brown algae species with agar content of around 1.3-1.8% were Sargasssum polysistum, Dictyota sp.1, Dictyota sp.1, Turbinaria ornata, Dictyota sp. and Sargassum aquafolium. Further study is required to reveal characteristics of the agar produced by those brown alga species of Lombok. _________________________________ Kata kunci: alga coklat, agar, rumput laut, agarofit dan kekuatan gel Keywords: brown algae, agarseaweed, agarophyte and gel strength PENDAHULUAN Agar merupakan salah satu senyawa hidrokoloid yang memiliki banyak manfaat, baik dalam kehidupan sehari-hari, maupun berbagai industri, seperti industri makanan, industri kimia dan obat-obatan. Senyawa hidrokoloid ini dipahami dikandung oleh makroalga (rumput laut). Karena itu, rumput laut merupakan salah satu komoditi laut yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Mengingat pemanfaatan agar yang demikian luas dalam kehidupan sehari-hari dan industri, maka rumput laut memiliki pasar yang luas, baik lokal, nasional dan internasional. Selain itu, komoditi ini dapat dipasarkan dalam bentuk rumput laut kering, berbagai produk olahannya dan agar. Saat panen, rumput laut dapat dipasarkan dalam bentuk basah untuk keperluan bibit, dengan harga sekitar 1000-1500 rupiah per kilogram. Setelah dikeringkan, harganya
meningkat tajam menjadi, sekitar 5000-7000 rupiah per kilogram kering pada tingkat petani, atau 10000-15000 rupiah per kilogram kering pada tingkat eksporter. Berdasarkan kenyataan tersebut, maka budidaya rumput laut bersifat padat karya, dan sangat potensial untuk meningkatkan kesejahteraan dan pendapatan petani rumput laut khususnya, dan masyarakat pesisir pada umumnya. Selain rumput laut kering, hasil olahan rumput laut menjadi agar, juga memiliki pasar yang luas, baik di dalam negeri, maupun luar negeri. Hal ini terkait erat dengan pemanfaatan senyawa hidrokoloid tersebut sebagai bahan baku penting berbagai industri, sperti industri makanan, obat-obatan, tekstil, cat, dan lain-lain. Hasil olahan rumput laut dalam bentuk agar sudah dapat dipastikan memiliki harga jual yang jauh lebih tinggi bila dibandingkan dengan rumput laut kering, baik di pasar dalam negeri,
Agroteksos Vol. 19 No. 1-2, Agustus 2009
30 maupun pasar luar negeri (Anonim, 2006a; Suryawiria, 2003 dan Winarno, 1996). Senyawa hidrokoloid seperti agar memiliki pasar cukup baik, karena senyawa tersebut memiliki daya gelasi yang cukup kuat. Secara kimiawi, agar merupakan senyawa polisakarida berantai panjang yang dibangun oleh agarosa dan agaropektin secara berulang (Anggadiredja, dkk, 2006). Senyawa ini memiliki fungsi utama sebagai bahan pemantap, penstabil, pengemulsi, pengental, pengisi, pembuat gel dan lain-lain (Afrianto dan Liviawati, 1993; Haryanto, 2005). Hal inilah yang menyebabkan agar banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri seperti makanan dan minuman, farmasi, kosmetik, kertas, tekstil, fotografi, pasta gigi dan industri lainnya (Aslan, 1998). Selain itu, agar juga dimanfaatkan dalam berbagai bidang, antara lain dalam bidang kesehatan untuk mencegah diabetes dan hipertensi (Astawan, 2004), dan dalam bidang mikrobiologi dan bioteknologi, khususnya untuk agar yang memiliki tingkat kemurnian tinggi, yang sampai saat ini untuk keperluan ini, masih dipenuhi oleh produk impor (Suptijah, 2002). Dalam sepuluh tahun terakhir, Indonesia telah mengekspor rumput laut ke beberapa negara lain, seperti Hongkong (50,4%), Inggris (7,2%) dan Prancis (5,7%), disamping Amerika, Eropa, Australia, dan Asia, dengan persentase ekspor lebih rendah dari 5%. Meskipun demikian, ironisnya, Indonesia juga mengimpor agar murni sekitar 595.514 kg per tahun dengan nilai US $209.325, dari negara-negara seperti Korea Selatan, Cina, Singapura, Malaysia dan Chili (Anggadiredja, dkk, 2006). Hasil penelitian sebelumnya melaporkan bahwa agar dihasilkan oleh beberapa genus alga merah (rhodophycae), seperti Gracilaria, Gelidium, Gelidiopsis dan Hypnea (Winarno, 1996). Hasil penelitian sebelumnya juga melaporkan bahwa perairan laut Nusa Tenggara Barat (NTB) memiliki keaneka ragaman makroalga yang cukup tinggi (Sunarto, 2004), tidak saja ditemukan keberadaan alga merah, melainkan alga coklat dan alga hijau (Sunarpi, 2006). Karena itu, sangat dibutuhkan informasi kadar agar spesies alga coklat yang tumbuh di perarian laut Lombok. Artikel ini melaporkan kadar agar species alga coklat yang tumbuh di perairan laut Lombok, yang dianalisis dengan dua metode ekstraksi. Informasi ini sangat bermanfaat dalam upaya untuk meningkatkan pemanfaatan spesies alga coklat yang tumbuh di perairan laut Lombok sebagai penghasil agar.
Sri Widyastuti: Pengolahan Agar-agar …
METODE PENELITIAN Desain, waktu dan lokasi penelitian Penelitian ini dilaksanakan dengan metode deskriptif sebagaimana dilaporkan sebelumnya (Widyastuti, 2008a). Spesies alga coklat yang ditemukan pada semua titik sampel di perairan laut Lombok dan dibawa ke laboratorium. Selanjutnya, sampel alga coklat diidentifikasi, diikeringkan sampai kadar air 15% menggunakan oven, dan dianalisis kadar agarnya. Setiap sampel dianalisis dalam tiga ulangan, sehingga setiap nilai yang ditampilkan pada data yang dipresentasikan merupakan nilai rata-rata tiga ulangan±SE. Penelitian berlangsung pada bulan Agustus 2007. Koleksi sampel dilakukan pada berbagai lokasi perairan laut Lombok, yang dilanjutkan dengan identifikasi sampel di laboratorium Imunobiologi FMIPA, dan ekstraksi sampel menjadi agar dilakukan di Laboratorium Pengolahan Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Mataram. Koleksi dan identifikasi sampel Koleksi sampel pada berbagai lokasi sampling yang telah ditentukan di perairan laut Lombok dilakukan sebagaimana dilaporkan pada penelitian sebelumnya (Widyastuti, 2008a). Koleksi sampel dilakukan di 18 titik sampling, yang meliputi 7 titik di Lombok Barat (Gili Indah, Pantai Mentigi, Pantai Kecinan, Pantai Malimbo, Sekotong Tengah, Gili Genting, dan Bangko-Bangko), 4 titik sampel di Lombok Tengah (Pantai Kute, Tanjung Ann 1, Tanjung Ann 2, dan Teluk Gerupuk), dan 7 titik di Lombok Timur (Pantai Ujung Mas, Teluk Ekas, Pantai Rambang, Pantai Labuhan Haji, Pantai Transad, Pantai Labuhan Pandan dan Pantai Pulur). Sampel kemudian dikarakterisasi secara morfologi, dan diidentifikasi atas dasar kunci identifikasi Bold dan Wynne (1985), Guiry (2007), Taylor (1979) dan Suria (2003). Prosedur ekstraksi agar Dalam penelitian ini dilakukan dua cara ekstraksi agar , yaitu ekstraksi agar sesuai prosedur Winarno (1996), dan Haryanto (2005), dengan tujuan untuk membandingkan kedua metode ekstraksi tersebut, dalam rangka untuk mencari prosedur ekstraksi yang paling efisien dalam memproduksi agar. Secara diagramatis, kedua prosedur ekstraksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar2.
31
Rumput laut Basah
Pencucian Pemotongan Pengeringan (sinar matahari, 2-3 hari, kadar air 20%)
Pemucatan (air kapur Ca(OH)2, 0,25%) Pengasaman (H2SO4 5% selama 15 menit)
Ekstraksi ( NaOH 10%: air 40:1; T 95-100o C; 4 jam, pH 6-7)
Penyaringan
Pembentukan Gel (Suhu ruang, 7 jam)
Pengeringan (Oven suhu 80o C, 8 jam)
Penentuan Kadar Agar (% rendemen) Gambar 1. Diagram proses pengolahan agar menurut Winarno (1996)
Agroteksos Vol. 19 No. 1-2, Agustus 2009
32
Rumput laut Perendaman I (air kapur, 3x24 jam)
Perendaman II (air tawar bersih, 1-3 jam
Perendaman III ( asam sulfat, pengadukan 15 menit)
Pencucian (air tawar, 15 menit)
Penirisan
Penambahan air ( 20-25x berat rumput laut )
Ekstraksi (asam cuka, mendidih, selama 2-3 jam Cairan Pengepresan cairan Pendinginan Agar Gambar 2. Diagram proses pengolahan agar menurut Haryanto (2005).
Sri Widyastuti: Pengolahan Agar-agar …
33
Persentase rendemen dihitung menggunakan rumus: berat agar kering Rendemen (%) = x 100% berat makroalga kering
HASIL DAN PEMBAHASAN Spesies alga coklat yang ditemukan di perairan laut Lombok Tabel 1. Spesies alga coklat yang ditemukan pada berbagai lokasi sampling perairan laut Lombok. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Spesies alga coklat Dictyota sp.1 Dictyota sp. 2 Padina sp. Sargassum aquifolium S. crassifolium S. polycistum Turbinaria murayana T. ornata
Setelah dilakukan identifikasi, spesies alga coklat yang ditemukan pada berbagai titik sampling di perairan laut Lombok dapat dilihat pada Tabel 1. Berdasarkan hasil identifikasi ditemukan delapan spesies alga coklat Dictyota sp.1, Dictyota sp. 2, Padina sp., Sargassum aquifolium, S. crassifolium, S. polycistum, Turbinaria murayana dan T. ornata. Jumlah spesies alga coklat yang ditemukan pada penelitian ini lebih sedikit dari jumlah spesies alga coklat yang dilaporkan peneliti (Sediadi dan Budihardjo, 2000; Salikin, 2006). Dalam penelitian juga ditemukan spesies alga coklat yang belum pernah dilaporkan oleh peneliti sebelumnya, seperti spesies Dictyota sp. 2 (Tabel 1). Fenomena ini memperkuat asumsi bahwa pemunculan spesies alga yang sangat tergantung pada ruang dan waktu (Mubarak, 1981; Lobban dan Harrison, 1994).. Organisme yang tumbuh di perairan laut termasuk alga coklat sepenuhnya tergantung pada ketersediaan nutrisi saat organisme itu tumbuh. Berdasarkan asumsi ini, maka pemunculan spesies alga coklat pada suatu ekosistem laut dalam waktu tertentu disebabkan karena daya dukung lingkungan pada saat tersebut sesuai dengan kebutuhan makroalga tersebut. Sebaliknya, beberapa spesies alga coklat yang tidak ditemukan dalam penelitian ini, kemungkinan besar disebabkan kondisi
lingkungan saat dilakukan koleksi tidak mendukung pertumbuhan makroalga tersebut. Morfologi spesies alga coklat Alga coklat umumnya memiliki thalus yang berwarna coklat kekuningan, dan dilengkapi dengan gelembung udara yang berfungsi sebagai pelampung, sehingga memungkinkan alga coklat tersebut dapat terapung. Thalus alga coklat dikenal mengandung kapur, sehingga tekstur thalus alga ini umumnya lebih keras dari thalus alga merah dan alga hijau, seperti yang ditunjukkan pada spesies Padina sp. Selain tekstur dan warna thalus, bentuk thalus alga ini juga berbeda dengan thalus alga merah dan alga hijau yang umumnya bervariasi dari bentuk silindris, gepeng dan lembaran, sehingga jenis alga ini menyerupai tumbuhan tingkat tinggi, karena thallusnya menyerupai daun, batang, akar dan buah (Taylor, 1973; Gurry, 2007). Kadar agar alga coklat Tabel 1. Kadar agar beberapa spesies alga coklat yang diekstraksi dengan prosedur Winarno (1996) No 1 2 3 4. 5. 6. 7. 8.
Jenis Makroalga Padina sp Turbinaria murayana Sargassum polycistum Dictyota sp.1 Dictyota sp.2 Turbinaria ornata Dictyota sp Sargassum aquifolium
Rendemen (%) 2,69±1,09 2,40±1,22 1,95±1,11 1,93±1,02 1,91±1,01 1,90±1,01 1,77±1,11 1,39±0,77
Data pada Tabel 1 menunjukkan bahwa rendemen agar yang dihasilkan oleh spesies alga coklat yang tumbuh di perairan Lombok bervariasi dari 1,35% pada Sargassum aquifolium sampai dengan 2,69% pada Padina sp. Nilai rendemen agar yang ditemukan pada alga coklat, termasuk Padina sp, jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan rendemen agar yang dihasilkan oleh makroalgae klas Rhodophyceae. Rendemen agar yang diperoleh dengan metode ekstraksi Winarno (1996) mirip dengan rendemen agar yang diperoleh dengan metode ekstraksi Haryanto (2005) (Tabel 2). Rendemen agar yang diperoleh dengan kedua metode tersebut menunjukkan bahwa Padina sp dan Turbinaria murayana memproduksi agar dengan kadar yang berkisar antara 2,4-2,8%. Spesies alga coklat lainnya, seperti Sargassum
Agroteksos Vol. 19 No. 1-2, Agustus 2009
34 aquifolium, Dictyota sp, Turbinaria ornata dan Sargassum polycistum memiliki rendemen agar yang berkisar antara 1,3-1,8%. Dengan demikian, berdasarkan data rendemen agar yang diperoleh menggunakan kedua metode ekstraksi tersebut, maka dapat dikatakan bahwa alga coklat bukanlah spesies makroalgae penghasil agar yang baik. Tabel 2. Kadar agar beberapa spesies alga coklat yang diekstraksi sesuai prosedur Haryanto (2005) No 1 2 3 4 5 6 7 8
Jenis Makroalga Padina sp Turbinaria murayana Sargassum polycistum Dictyota sp.1 Dictyota sp.2 Turbinaria ornata Dictyota sp Sargassum aquifolium
Rendemen (%) 2,81±1,09 2,41±1,23 1,88±0,99 1,87±0,91 1,94±0,95 1,81±0,91 1,76±0,82 1,39±0,62
Bila dibandingkan sifat agar alga coklat dengan alga merah, maka sifat agar yang dihasilkan oleh alga coklat tidak memiliki karakteristik kimiawi sebagai halnya agar pada umumnya. Sebagai contoh, agar yang dihasilkan oleh alga coklat tidak mampu membentuk gel pada suhu ruang. Berbeda dengan rendemen agar yang dihasilkan oleh alga merah, rendemen agar mampu membentuk gel dalam suhu ruang dalam kurun waktu yang tidak terlalu lama, sedangkan rendemen agar alga coklat tetap dalam keadaan cair meskipun telah didiamkan selama tujuh jam di suhu ruang. Hasil penelitian sebelumnya (Aslan, 1998) menunjukkan bahwa alga cokelat lebih berpeluang sebagai penghasil alginat dibandingkan sebagai penghasil agar. Asumsi ini berkorelasi dengan tekstur alga coklat yang kaku dan keras, yang kemungkinan besar berkaitan erat dengan kandungan kapur dan alginat yang berfungsi sebagai penyusun dinding sel. Secara teoritis juga mendukung asumsi tersebut, mengingat alginat merupakan suatu garam dari asam alginik yang mengandung ion sodium dan kalsium terdapat pada bagian dalam dinding sel alga coklat. Komposisi kimia penyusun dinding sel suatu makroalga mempengaruhi tekstur thallus suatu makroalgae. Berbeda dengan alga coklat, thallus alga merah lebih lunak, karena dinding sel thallusnya disusun oleh gelatin yang menyerupai gel (Aslan, 1998). Komposisi thallus tersebut, memungkinkan alga merah mudah diekstrak Sri Widyastuti: Pengolahan Agar-agar …
dengan menggunakan air panas pada kondisi asam atau basa. Mengingat keras dan kakunya thallus alga coklat, maka alga coklat tidak mudah diekstraksi menggunakan air panas, sehingga membutuhkan penambahan zat kimia lain, seperti penambahan Na2CO3 (sodium karbonat), senyawa kimia yang umum ditambahkan saat melakukan ekstraksi alginat dari alga coklat (Anggadiredja et al., 2006). Lembaran agar yang dihasilkan oleh alga coklat berwarna coklat mirip dengan warna thallus, yang bervariasi antara coklat muda sampai cokeat tua. Ukuran dan bentuk thallus beragam dari yang berukuran kecil sampai berukuran besar, bercabang banyak, berbentuk pita atau lembaran, bercabang sederhana dan tidak bercabang. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa warna agar yang diperoleh menggunakan kedua metode ekstraksi tersebut berkaitan erat dengan karakter morfologi thallus alga coklat. KESIMPULAN Rendemen agar yang diperoleh menggunakan metode ekstraksi Winarno (1996) dan Haryanto (2005) tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Rendemen agar spesies alga coklat bervariasi antara 1,3%-2,8%. Spesies alga coklat yang memiliki rendemen 2,4%-2,6% adalah Padina sp dan Turbinaria murayama. Sedangkan spesies alga coklat yang memilik rendemen 1,3%-1,8% adalah Sargasssum polysistum, Dictyota sp.1, Dictyota sp.1, Turbinaria ornata, Dictyota sp. Dan Sargassum aquafolium. DAFTAR PUSTAKA Afrianto, E. dan E. Liviawati, 1993.Budidaya Rumput Laut dan Cara Pengolahannya, Bhratara, Jakarta. Anggadiredja, J. T., A. Zatnika, H. Purwoto dan S. Istini, 2006.Rumput Laut, Penebar Swadaya, Jakarta. Anonim, 2002. Rumput Laut Untuk Pasta Gigi hingga Pewarna Tekstil, http://www. kompas.com, diakses tanggal 19 Mei 2007 pukul 11.40. Anonim, 2006a. Pesona Rumput Laut Sebagai Sumber Devisa, Departemen Kelautan dan Perikanan RI, http://www.content.htm., diakses tanggal 28 Juli 2007 pukul 15.00 WITA.
35 Aslan, L. M., 1998. Seri Budidaya Rumput Laut, Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Astawan, 2004. Agar-Agar Pencegah Hipertensi dan Diabetes, http://www.fao.org/docrep/ field/AB882E.htm, diakses tanggal 26 Juli 2007 pukul 16.00. Bold, H.C. dan M. J. Wynne, 1985. Introduction to The Algae, Prentice-Hall, Inc., USA. Guiry, W., 2007. Turbinaria Conoides (J. Agardh) Kartzing, http://www.algaebase. org. Diakses tanggal 10 Januari 2008, pukul 14.00 WITA. Haryanto, R., 2005. Agar-agar, Kaya Serat Penuh Manfaat, dalam http://www.bunghatta.info/ambil.php?97. Diakses tanggal 28 Maret 2007 pukul 14.00 WITA. Lobban, C.S. dan P.J. Harisson, 1994. Seaweeds Ecology and Physiology, Cambridge University Press, New York. Mubarak, H., 1981. Budidaya Rumput Laut, Training Workshop on Seafarming Denpasar, Bali, dalam http://www. kenshuseidesu.tripod.com/id48.html. Diakses tanggal 14 April 2007 pukul 14.30 WITA. Salikin, 2006. Analisis Hubungan Kekerabatan Eucheuma di Perairan Laut Lombok Berdasarkan Karakter Morfologi, Skripsi, Universitas Mataram, Mataram. Sediadi, A. dan U. Budihardjo, 2000. Rumput Laut Komoditas Unggulan, Grasindo, Jakarta. Sunarto, G., 2004. Budidaya Laut dan Kemungkinan Pengembangan di Provinsi Nusa
Tenggara Barat, Seafarming, Workshop Report Bandar Lampung; http://www.fao. org/docrep/field/003/AB882E23.htm, diakses tanggal 19 Mei 2007 pukul 11.50 WITA. Suptijah, P., 2002. Rumput Laut: Prospek dan Tantangannya, dalam http://tumoutou.net/ 702_04212/pipih_suptijah.htm. Diakses tanggal 14 April 2007 pukul 15.30 WITA. Suria, 2003. Algae, dalam http://www. surialink.com., diakses tanggal 10 Januari 2008 pukul 14.00 WITA. Suryawiria, 2003. Bahan Baku Industri Bernilai Tinggi, http://www.kompas.com, diakses tanggal 14 April 2007 pukul 14.30 WITA. Taylor, W.R, 1979. Marine Algae of The Eastern Tropical and Subtropical Coasts of The Americas University of Michigan Press. USA. Widyastuti, S., 2008a. Pengolahan pasca panen alga hijau strain lokal Lombok menjadi karaginan dengan metode pengendapan etanol dan isopropanol. Majalah Ilmiah Oryza Universitas Mataram Vol VII No 3:112 Widyastuti, S., 2008b. Pengolahan pasca panen alga coklat strain lokal Lombok menjadi karaginan dengan metode pengendapan etanol dan isopropanol. Jurnal Teknologi Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya.Vol 10 No 2: 131137. Winarno, F., G., 1996, Teknologi Pengolahan Rumput Laut, Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.
Agroteksos Vol. 19 No. 1-2, Agustus 2009
