Mengenal Kappa Karagenan dan Iota Karagenan

Kappa karagenan

Kappa karagenan tersusun dari ikatan 1,3 D-galaktosa-4 sulfat. Rasio D galaktosa, 3,6 anhidro-D-galaktosa dan gugus ester sulfat adalah 5 : 6 : 7 (Towle 1973). Secara teoritis kandungan 3,6 anhidro-D-galaktosa pada karagenan adalah 35 % (Moirano 1977). Kappa karagenan mengandung lebih dari 34 % 3,6-anhidro-D-galaktosa dan 25 % ester sulfat (Anonim 1977).

Kappa karagenan jika dimasukkan ke dalam air dingin akan membesar membentuk sebaran kasar yang memerlukan pemanasan sampai 70^oC untuk melarutkannya. Suhu pembentukan gel dan kualitas gel dipengaruhi oleh konsentrasi, jumlah dan adanya ion-ion logam seperti K⁺, NH₄⁺, Ca⁺⁺, Sr⁺⁺ dan Ba⁺⁺. Secara umum karagenan membentuk gel yang keras pada suhu antara 45^oC dan 65^oC dan meleleh kembali jika suhu dinaikkan sampai 10 – 20^oC dari suhu yang telah ditetapkan tadi. Gel yang lebih lemah terbentuk jika terdapat ion NH₄⁺, Ca⁺⁺, Sr⁺⁺ dan Ba⁺⁺. Kappa karagenan mempunyai tipe gel yang rigid atau mudah pecah dicirikan dengan tingginya sineresis, yaitu adanya aliran cairan pada permukaan gel. Aliran ini berasal dari pengerutan gel sebagai akibat meningkatnya gumpalan pada daerah penghubung. Sineresis tergantung pada konsentrasi kation-kation yang ada dan harus dicegah dalam jumlah yang berlebih (Anonim 1977). Gel yang terbentuk dari kappa karagenan berwarna agak gelap dan mempunyai tekstur mudah retak (Fardiaz 1989).

Struktur molekul kappa dan iota karagenan

Iota karagenan

Iota karagenan diisolasi dari Eucheuma spinosum mengandung kira-kira 30 % 3,6 anhidro-D-galaktosa dan 32 % ester sulfat. Iota mempunyai gel yang bersifat elastis, bebas sineresis dan reversible (Anonim 1977). Gel yang terbentuk berwarna lebih jernih dibandingkan jenis kappa karagenan dan mempunyai tekstur empuk dan elastis (Fardiaz 1989). Molekul iota karagenan ditandai dengan adanya 4-sulfat ester pada setiap residu D-galaktosa dan gugusan 2-sulfat ester pada setiap gugusan 3,6-anhidro-D-galaktosa (MandongaBoy 2014).

Iota karagenan mempunyai sifat larut dalam air dingin dan larutan garam natrium. Di dalam larutan garam kation lain seperti K⁺ dan Ca₂⁺ tidak dapat larut dan hanya menunjukkan pengembangan, yang dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu jenis dan konsentrasi kation, densitas karagenan, suhu, pH, adanya ion penghambat dan yang lainnya. Larutan iota karagenan stabil pada lingkungan elektrolit kuat seperti NaCl 20 – 25 % (Angka dan Suhartono 2000).

Iota karagenan dapat bercampur dengan pelarut polar seperti alkohol, propilen glikol dan gliserin, tetapi tidak dapat bercampur dengan pelarut organik (non-polar). Viskositasnya bergantung pada konsentrasi dan akan menurun dengan meningkatnya suhu. Perubahan tersebut bersifat reversible, dimana penurunan suhu dapat meningkatkan viskositas. Viskositas larutan karagenan tidak dipengaruhi oleh kation monovalen, sedangkan kation divalen cenderung menurunkan viskositas pada konsentrasi tinggi dan meningkatkan viskositas pada konsentrasi rendah. Seperti yang tercantum diatas bahwa larutan iota karagenan bersifat reversible, artinya bila larutan dipanaskan kembali maka gel akan kembali mencair (Angka dan Suhartono 2000).

Karagenan, Produk Rumput Laut Yang Multifungsi

Karagenan adalah senyawa yang diekstraksi dari rumput laut dari Famili Rhodophyceae seperti Euchema spinosum dan Euchema cottonii yang terdiri dari rantai poliglikan bersulfat dengan massa molekuler (Mr) kurang lebih di atas 100.000 serta bersifat hidrokoloid (wikipedia.org). Istilah carrageenan berasal dari bahasa sehari-hari Bangsa Irlandia, yaitu Carraign yang berarti “little rock”. Di Irlandia penggunaan rumput laut untuk ekstraksi gel telah dikenal sejak tahun 1810. Pada saat itu penghasil utama karagenan adalah rumput laut jenis Chondrus crispus. Saat ini jenis rumput laut penghasil karagenan lebih bervariasi dari spesies Gymnogongrus, Eucheuma, Ahnfeltia, dan Gigartina (MandongaBoy 2014).

Karagenan diperoleh melalui ekstraksi dari rumput laut yang dilarutkan dalam air atau larutan basa kemudian diendapkan menggunakan alkohol atau KCl pada suhu yang tinggi. Alkohol yang digunakan terbatas pada metanol, etanol, dan isopropanol.

Rumput laut yang umum dibudidayakan dan merupakan sumber utama penghasil karagenan berasal dari Kelas Rhodophyceae, yang diistilahkan dengan “Carragenophyte” (kelompok Rhodophyceae penghasil karagenan). Yang termasuk dalam kelompok ini adalah rumput laut jenis Chondrus, Gigartina dan Eucheuma. Di Indonesia, spesies yang menjadi sumber karagenan adalah Kappaphycus alvarezii dan Eucheuma spinosum (MandongaBoy 2014).

Dalam pemanfaatannya, karagenan dapat berbentuk garam dengan sodium, kalsium dan potasium (Aslan 1991). Pencampuran karagenan dengan ion kalium akan menghasilkan dua komponen utama yaitu lambda karagenan sebagai fraksi terlarut dan kappa karagenan sebagai fraksi tidak terlarut. Fraksi terlarut tidak akan membentuk gel (Towle 1973).

Berdasarkan kandungan sulfatnya, Doty (1987) membedakan karagenan menjadi dua fraksi yaitu kappa karagenan yang mengandung sulfat kurang dari 28 % dan iota karagenan dengan kandungan sulfat lebih dari 30 %. Istini dan Zatnika (1991) membagi karagenan ke dalam tiga jenis yaitu : lambda-, iota- dan kappa-karagenan. Iota karagenan diekstraksi dari Eucheuma spinosum, sedangkan lambda karagenan dari Chondrus crispus, dan kappa karagenan diekstraksi dari Kappaphycus alvarezii.

Karagenan berfungsi sebagai pengemulsi, bahan pengental, penstabil, pembuatan gel, tablet kapsul, plaster. Karagenan banyak digunakan pada produk pangan dan non pangan. Kurang lebih 80 % produksi karagenan digunakan pada industri makanan, farmasi dan kosmetik. Pada produk pangan, karagenan banyak digunakan untuk membentuk gel dalam agar-agar, selai, sirup, saus, makanan bayi, produk susu, daging, ikan bumbu dan sebagainya. Karagenan dapat digunakan pada makanan hingga konsentrasi 1500mg/kg. Senyawa ini banyak digunakan untuk mengentalkan bahan non-pangan utamanya produk kosmetik seperti pasta gigi, shampo, dan hasilnya digunakan juga pada industri tekstil dan cat (Angka dan Suhartono 2000).