Alginat

Menurut Winarno (2008), alginat merupakan komponen utama dari getah ganggang coklat (Phaeophyceae), dan merupakan senyawa penting dalam dinding sel spesies ganggang yang tergolong dalam kelas Phaeophyceae. Secara kimia, alginat merupakan polimer murni dari asam uronat yang tersusun dalam bentuk rantai linier yang panjang. Alginat membentuk garam yang larut dalam air dengan kation monovalen, serta amin dengan berat molekul rendah, dan ion magnesium. Oleh karena alginat merupakan molekul linier dengan berat molekul tinggi, maka mudah sekali menyerap air. Karena alasan tersebut, maka alginat baik sekali fungsinya sebagai bahan pengental. Alginat dapat diekstrak dari alginophyte, yaitu dari phaeophyceae yang menghasilkan alginat, antara lain Macrocystis, Ecklonia, Fucus, Lessonia, dan Sargassum.

Menurut Food Chemical Codex (1981) diacu dalam Yunizal (2004), rumus molekul dari asam alginat adalah (C6H706Na)n. Garam natrium dari asam alginat berwarna putih samai kekuningan, berbentuk tepung atau serat, hampir tidak berbau dan berasa, larut dalam air dan mengental (larutan koloid), tidak larut dalam larutan hidrokoloid dengan kandungan alkohol lebih dari 20%, dan tidak larut dalam kloroform, eter, dan asam dengan pH kurang dari 3. Standar mutu internasional untuk asam alginat dan garam alginat sesuai dengan Food Chemical Codex (1981) diacu dalam Yunizal (2004) dapat dilihat pada   Tabel 2.

Tabel 2. Standar mutu asam alginat dan garam alginat

Karakteristik	Asam alginat	Garam alginat
Kemurnian (% berat kering)	91-104%	90.8-106%
Rendemen	>20%	>18%
Kadar CO2	<23%	<21%
Kadar As	<3 ppm	<3 ppm
Kadar Pb	<0.004%	<0.004%
Kadar Abu	<4%	18-27%
Susut pengeringan	<15%	<15%

       Sumber : Food Chemical Codex (1981) diacu dalam (2004)

Struktur Alginat

Alginat dapat diekstrak dari rumput laut coklat (Phaeophyceae), misalnya Ascepyllum, Laminaria, Macrocystis, dan Sargassum sp. Alginat merupakan komponen utama dari getah ganggang coklat (Phaeophyceae), dan merupakan senyawa penting dalam dinding sel spesies ganggang yang tergolong dalam kelas Phaeophyceae. Secara kimia, alginat merupakan polimer murni dari asam uronat yang tersusun dalam bentuk rantai linier yang panjang (Winarno 2008).

Ada dua jenis monomer penyusun alginat, yaitu β-D-Mannopyranosil Uronat dan α-L-Asam Gulopyranosyl Uronat. Dari kedua jenis monomer tersebut, alginat dapat berupa homopolimer yang terdiri dari monomer sejenis, yaitu β-D-Mannopyranosil Uronat saja atau α-L-Asam Gulopyranosyl Uronat saja; atau alginat dapat juga berupa senyawa heteropolimer jika monomer penyusunnya adalah gabungan kedua jenis monomer tersebut, seperti yang diilustrasikan sebagai berikut :

Gambar 2. Struktur asam mannuronik dan asam Guluronik (Soares et. al 2004)

Sifat Fisika dan Kimia Alginat

Menurut Rahadian (2009), faktor--faktor fisika yang mempegaruhi sifat-sifat larutan alginat adalah suhu, konsentrasi dan ukuran polimer. Karakeristik fisik garam alginat yaitu berupa tepung atau serat, berwarna putih sampai dengan kekuningan, hampir tidak berbau, dan berasa. Sedangkan faktor-faktor kimia yang berpengaruh adalah pH dan adanya pengikat logam, serta garam monovalen dan kation polivalen.

Asam alginat tidak larut dalam air dingin, namun sedikit larut dalam air panas, larut dalam alkohol, eter dan gliserol. Garam-garam (K, Na, NH₄⁺, dn Ca^2-) dan propilen glikol alginat larut dalam air dingin maupun panas, tapi garam kalsiumnya tidak dapat larut dalam kondisi pH>7. Larutan garam alginat yang larut dalam air akan membentuk gel pada larutan asam atau karena adanya ion kalsium dan kation logam plovalen lainnya (Rahardian 2009).

Viskositas larutan alginat menurun dengan meningkatnya suhu. Pengaruh pH 4-10 terhadap viskositas sangatlah kecil. Pada selang pH 5-10 larutan alginat stabil pada suhu kamar untuk jangka waktu yang lama. Jika dalam larutan terdapat sejumlah kecil ion Ca²⁺ atau ion-ion logam lain yang bervalensi dua atau tiga, maka alginat dapat membentuk gel pada suhu kamar, atau tanpa ion-ion tersebut pada pH ≤ 3 dapat membentuk gel pada suhu kamar. Viskositas paling stabil pada pH ± 7. Pada pH di bawah 4 viskositas cenderung meningkat. Berdasarkan penjelasan menurut Komogawa Cheical industri Co., Ltd., Jepang, viskositas Na alginat dikelompokkan kedalam lima kelompok, yaitu ekstra tinggi 100 cps, tinggi 500 cps, medium 300 cps, ekstra rendah 20-30 cps. Pengukuran dilakukan terhadap 1% larutan alginat pada suhu 20^oC. Pada umumnya alginat dari Sargassum dan Turbinaria mempunyai viskositas rendah, tapi dapat membentuk gel yang bagus (Rahardian 2009).

Pada konsentrasi tertentu larutan alginat akan menjadi gel bila asam atau     logam-logam polivalen ditambahkan pada natrium, kalium atau amonium alginat. Kemampuan alginat membentuk gel secara reaksi dengan garam kalsium merupakan sifat yang penting. Biasanya sebagai sumber kalsium adalah kalsium karbonat, kalsium sulfat, dan kalsium klorida. Larutan natrium alginat 1-12 % akan menjadi keras seperti gel oleh penambahan kalsium atau ion-ion bervalensi 2(Ba²⁺, Pb²⁺, dan Sr²⁺). Semakin tinggi konsentrasi alginat dan derajat polimerisasinya, semakin kuat gel yang terbentuk. Kekuatan gel dapat dikontrol atau diatur sehingga dapat dihasilkan gel yang lunak atau lembut, yang elastis, yang keras ataupun yang kaku (Rahardian 2009).

Fungsi Alginat

Alginat adalah sejenis bahan yang dikandung oleh phaeophyceae, dikenal dalam dunia industri dan perdagangan karena banyak manfaatnya. Dalam dunia industri, alginat berbentuk asam alginik (alginic acid) atau alginat. Asam alginik adalah suatu getah selaput (membrane mucilage), sedangkan alginat adalah berbentuk garam dari asam alginik. Garam alginat ada yang larut dalam air yaitu sodium alginat, potassium alginat, dan ammonium alginat, sedangkan yang tidak larut dalam air adalah kalium alginat      (Susanto 2009).

Alginat banyak digunakan pada industri kosmetik untuk membuat sabun, cream, lotion, shampo, dan pencelup rambut. Industri farmasi memerlukannya untuk pembuatan suspense, emulsifier, stabilizer, tablet, salep, kapsul, plester, dan filter. Dalam industri makanan atau bahan makanan alginat banyak dijadikan sayur, saus, dan mentega. Dalam beberapa proses industri, alginat juga diperlukan sebagai bahan additive antara lain pada industri tekstil, kertas, keramik, fotografi, insektisida, pestisida, pelindung kayu, dan pencegah api (Susanto 2009).

Alginat juga dapat berfungsi sebagai senyawa peningkat daya suspensi larutan (stabilisator) dengan proses pengentalan larutan itu sendiri. Di sistem lain, alginat mampu menjaga suspensi karena muatan negatifnya serta ukuran kalorinya yang memungkinkan membentuk pembungkus bagi pertikel yang tersuspensi. Sifat viskositasnya yang tinggi mampu mempengaruhi stabilitas emulsi minyak dalam air. Propyleneglycol alginat memiliki gugus lipophylik maupun hydrophylik yang terdapat dalam molekul dan merupakan emulsifier asli dengan sifat pengental yang kuat (Winarno 2008).