Abstrak— Rumput  laut  merupakan  salah  satu  sumber  devisa negara  dan  sumber  pendapatan  bagi  masyarakat  pesisir  dan merupakan  salah  satu  komoditi  laut  yang  sangat  populer  dalam perdagangan  dunia,  karena  pemanfaatannya  yang  demikian  luas dalam kehidupan sehari-hari, baik sebagai sumber pangan, obat- obatan dan bahan baku industri. Pada proses hidrolisis biasanya menggunakan  katalisator  asam  seperti  HCl,  asam  sulfat.  Bahan yang  digunakan  untuk  proses  hidrolisis  adalah  pati.  Hidrolisis merupakan  reaksi  pengikatan  gugus  hidroksil  /  OH  oleh  suatu senyawa.  Tujuan  penelitian  ini  antara  lain  mempelajari  proses, pengaruh  waktu,  suhu,  dan  konsentrasi  katalis  terhadap  reaksi konversi,  serta  kinetika  reaksi  proses  hidrolisis  rumput  laut menjadi  monosakarida  secara  hidrotermal.  Dari  hasil  analisa penelitian  yang  telah  dilakukan,  didapatkan  analisa  gula pereduksi  menggunakan  metode  HPLC  dan  spektofotometer reagen  Nelson-Somogyi.  Hidrolisis  termal  rumput  laut  dengan katalis  asam  sulfat  dapat  menghasilkan  gula  reduksi.  Dari  hasil penelitian dan analisa yang telah dilakukan, semakin lama waktu hidrolisis,  semakin  tinggi  suhu,  dan  semakin  besar  konsentrasi katalis  yang  diberikan  dapat  menghasilkan  %  gula reduksi yang besar  yaitu  pada  kondisi  80  menit;  240°C;  1N  katalis menghasilkan presentase gula reduksi sebesar 0,2848 %. Dengan reaksi  yang  didapatkan  adalah  reaksi  orde  1,  diperoleh  energi aktivasi yang lebih kecil pada konsentrasi katalis 1N yaitu sebesar 12.675 J/mol.
Kata Kunci —hidrolisis, rumput laut, glukosa, katalis asam.

## I. PENDAHULUAN
ndonesia memiliki perairan yang sangat luas dan berpotensi besar  untuk  pengembangan  industri  perikanan  berbasis rumput  laut.  Pada  saat  ini  pengembangan  industri  rumput laut masih menjadi salah satu program revitalisasi Kementrian Kelautan  dan  Perikanan,  karena  komoditas  rumput  laut memberikan  kontribusi  dan  penyumbang  devisa  negara terbesar  setelah  komoditas  udang  dan  tuna.  Pengembangan industri rumput laut di Indonesia memiliki prospek yang cerah. Hal ini disebabkan karena teknik  pembudidayaan rumput laut yang  relatif  mudah  dikuasai  oleh  masyarakat,  sehingga  usaha tersebut  dapat  dilakukan  secara  masal.  Disamping  itu permintaan terhadap rumput laut dan produk olahannya baik di pasar  domestik  maupun  internasional  selalu  menunjukkan peningkatan setiap tahunnya [1].
Wilayah  sebaran  jenis  rumput  laut  ekonomis  penting  di Indonesia,  tersebar  diseluruh  kepulauan.Untuk  rumput  laut yang  tumbuh  alami  (wildstock)  terdapat  di  hampir  seluruh
perairan  dangkal  Laut  Indonesia  yang  mempunyai  rataan terumbu  karang.  Sedangkan  sebaran  rumput  laut  komersial yang  dibudidayakan  hanya  terbatas  jenis  Eucheuma  dan Glacelaria.  Jenis  Eucheuma  dibudidayakan  di  laut  agak  jauh dari sumber air tawar [2].
Lokasi  budidaya  Eucheuma  tersebar  diperairan  pantai  di beberapa  Kepulauan  Riau,Bangka  Belitung,Lampug  selatan, Pulau  Panjang  (Banten)  Pulau  Seribu,  Karimun  Jawa  (Jawa tengah) Selatan Madura,Nusa dua,Nusa Lembongan dan Nusa Penida  (Bali),  Lombok  barat,Lombok  tengah  (Teluk  Ekas) Sumbawa,Larantuka Teluk Maoumere, Sumba,Alor,Kupang, P Rote,Sulawesi  utara,  Gorontalo,Bualemo,Bone  Bolango, Samaringa  (Sulawesi  tengah)  Sulawesi  tenggara,  Jeneponto, Takalar,Selayar, Sinjai dan Pangkep (Sulawesi selatan); Seram Ambon, dan Aru (Maluku), Biak serta Sorong [2].
Kandungan  rumput  laut  umumnya  adalah  mineral  esensial (besi, iodin, aluminum, mangan, calsium, nitrogen dapat larut, phosphor,  sulfur,  khlor.  silicon,  rubidium,  strontium,  barium, titanium,  cobalt,  boron,  copper,  kalium,  dan  unsur-unsur lainnya),  asam  nukleat,  asam  amino,  protein,  mineral,  trace elements,  tepung,  gula  dan  vitamin  A,  D,  C,  D  E,  dan  K. Kandungan kimia penting lain adalah karbohidrat yang berupa polisakarida seperti agar – agar [3].
Hidrolisis  merupakan  reaksi  pengikatan  gugus  hidroksil  / OH  oleh  suatu  senyawa.  Gugus  OH  dapat  diperoleh  dari senyawa  air.  Hidrolisis  dapat  digolongkan  menjadi  hidrolisis murni, hidrolisis katalis asam, hidrolisis katalis basa, gabungan alkali  dengan  air  dan  hidrolisis  dengan  katalis  enzim. Sedangkan berdasarkan fase reaksi yang terjadi diklasifikasikan menjadi hidrolisis fase cair dan hidrolisis fase uap  [4].  Pati  adalah  karbohidrat  yang  berbentuk  polisakarida berupa  polimer  anhidro  monosakarida  dengan  rumus  umum (C 6 H 10 O 5 )n.  Komponen  utama  penyusun  pati  adalah  amilosa dan  amilopektin.  Amilosa  tersusun  atas  satuan  glukosa  yang saling  berkaitan  dengan  ikatan  1-4  glukosa,  sedangkan amilopektin  merupakan  polisakarida  yang  tersusun  dari  1-4 glukosida  dan  mempunyai  rantai  cabang  1-6  glukosida  [5]. Hidrolisis pati terjadi antara suatu reaktan pati dengan reaktan air. Reaksi ini adalah orde satu karena reaktan air yang dibuat berlebih,  sehingga  perubahan  reaktan  dapat  diabaikan. Reaksi hidrolisis  pati  dapat  menggunakan  katalisator  ion  H + yang dapat  diambil  dari  asam  [6].  Reaksi  yang  terjadi  pada hidrolisis pati adalah sebagai berikut :
(C 6 H 10 O 5 )x + x H 2 O → x C 6 H 12 O 6 Dalam  penelitian  ini,  rumput  laut  dikategorikan  sebagai  pati. Dimana reaksinya adalah :

## Konversi Rumput Laut Menjadi Monosakarida Secara Hidrotermal
Silvy Eka Andansari, Desty Rusdiana Sari dan Achmad Roesyadi Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : aroesyadi@yahoo.com
I
(Rumput laut)x + x H 2 O             xC 6 H 12 O 6 (gula reduksi)

## II. METODE PENELITIAN
Pelaksanaan  penelitian  ini  berada  di  Laboratorium  Teknik Reaksi  Kimia,  Jurusan  Teknik  Kimia,  Institut  Teknologi Sepuluh  Nopember,  Surabaya.  Bahan  baku  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  tepung  rumput  laut Eucheuma kering  dan  aquadest.  Asam  sulfat  (H 2 SO 4 )  sebagai  katalis dalam  reaksi  hidrolisa.  Reagen  Nelson  yang  terdiri  dari CuSO 4 ,  dan  Arsenmolibdat  untuk  menentukan  kadar  gula reduksi.  Alpha-D-Glucose  untuk  pembuatan  larutan  standar untuk metode Nelson-Somogyi.
Tahapan kerja penelitian ini adalah membuat tepung rumput laut Eucheuma kering  dengan  cara  merebus  rumput  laut dengan  aquadest  sampai  menjadi  gel  kemudian  dikeringkan dalam  oven,  lalu  dihancurkan  sampai  menjadi  tepung. Selanjutnya,  dalam  proses  hidrolisis,  melarutkan  tepung rumput  laut  dengan  tambahan  aquadest  sampai  mengental kemudian ditambahkan 10 ml katalis dengan konsentrasi 0,1N; 0,5  N;  1  N.  Kemudian  melakukan purging pada  reaktor dengan  cara  mengalirkan  gas  nitrogen  sebelum  dimulainya proses  hidrolisis.  melakukan  proses  hidrolisis  dalam  reaktor batch  yang  dilengkapi  dengan  stirrer four  blade. Selanjutnya setelah  kondisi  tercapai,  mengambil  sampel  pada  waktu  0 menit sampai 80 menit  dan rentang suhu antara 120-240°C.
Setelah  proses  hidrolisis  selesai  dilakukan,  langkah selanjutnya  adalah  melakukan  analisa  kadar  gula  reduksi dengan  reagen  Nelson  dan  analisa  jenis  gula  reduksi  dengan metode  HPLC.  Instrumen  HPLC  yang  digunakan  adalah Agilent 1100 Series dengan autosampler. Kondisi kolom yang digunakan adalah Argilent Zorbax Carbohydrate 4,6x150 mm, 5um  dengan  detektor  Agilent  Refractive  Index  Detector  1260 Infinity. Volume yang dinjeksikan sebanyak 10 uL.
Gambar 1. Peralatan untuk preparasi feed
Keterangan : 1. Hot plate and stirer
2. Magnetic stirer
3. Beaker glass
4. Buret
5. Termometer
Gambar 2. Peralatan Hidrolisis Termal

## III. HASIL DAN DISKUSI

## A. Hasil Analisa HPLC pada Bahan Baku
Analisa High  Performance  Liquid  Chromatography (HPLC)  bertujuan  untuk  mengetahui  komponen  gula  reduksi yang terdapat pada larutan tepung rumput laut.

## Gambar 3. Hasil kromatogram HPLC
Berdasarkan  hasil  analisa  HPLC,  diketahui  bahwa komposisi  gula  reduksi  yang  terbentuk  adalah  jenis  glukosa yaitu  sebesar  0,357%  yang  ditujukkan  pada  Gambar  3  pada retention time kisaran 5 menit.
B. Pengaruh  Waktu,  Suhu,  Konsentrasi  Katalis  H 2 SO 4 Terhadap  %  Gula  Reduksi  dengan  Metode  spektofotometer Nelson-Somogyi
Berdasarkan  hasil  analisa  spektofotometer  metode  Nelson- Somogyi  diperoleh hasil sebagai berikut :
2 3 4 1 5 Keterangan gambar : 1. Tabung gas N 2 2. Valve tube gas N 2 3. Gas outlet valve
4. Heater 5. Reaktor 6.   Larutan Rumput Laut 7.   Pengaduk
8. Pressure gauge
9. Termocouple
10.  Katalis asam sulfat 11.  Panel kontrol heater -reaktor
(a) (b) (c)
Gambar 4. Pengaruh Waktu Terhadap % Gula Reduksi dengan Konsentrasi katalis 0,1N (a) ; 0,5 N (b) ; 1N (c) H 2 SO 4
Dari  Gambar  4(a)  didapatkan  %gula  reduksi  tertinggi  pada suhu 240°C dengan waktu 80 menit sebesar 0,1733%. Gambar 4(b),  %gula  reduksi  tertinggi  pada  suhu  240°C  dengan  waktu 80  menit  sebesar  0,2067%.  Gambar  4(c),  %  gula  reduksi tertinggi  pada  suhu  240°C  dengan  waktu  80  menit    sebesar 0,2848%.  Dari  Gambar  4  dapat  disimpulkan  bahwa  hal  ini menunjukkan semakin besar konsentrasi katalis, maka semakin besar  konsentrasi  gula  reduksi.  Semakin  besar  suhu  dan semakin  lama  waktu  yang  diperlukan,  maka  konsentrasi  gula reduksi  juga  semakin  besar.  Selain  itu,  semakin  lama  waktu reaksi akan menyebabkan proses hidrolisis semakin sempurna. Hal  ini  sesuai  dengan  jurnal  yang  menyebutkan  bahwa semakin banyak katalis asam yang ditambahkan, konversi akan semakin besar [7].

## C. Penentuan Orde Reaksi
Apabila  semakin  besar  suhu  di  dalam  suatu  reaksi  maka konstanta  laju  reaksi  pembentukan  gula  reduksi  semakin bertambah.  Hal  ini  dikarenakan  semakin  tinggi  suhu  suatu reaksi,  partikel-partikel  yang  bereaksi  akan  bergerak  lebih cepat, sehingga frekuensi tabrakan semakin besar [8].
Gambar 5. T vs –ln(1-XA) pada hasil konsentrasi katalis 1N
Pada  pendekatan  R 2 yang  ditampilkan  pada  Gambar  5, terlihat  bahwa  trendline  yang  didapatkan  mendekati  1  ketika gambar  yang  ditampilkan  yaitu  t  vs –ln(1-XA). Hal ini sesuai dengan  jurnal  yang  menyebutkan  bahwa  orde  reaksi  untuk proses hidrolisis pati menjadi glukosa adalah orde 1.

## D. Perhitungan Energi Aktivasi
Energi  aktivasi  diartikan  sebagai  energi  minimum yang dibutuhkan agar reaksi kimia tertentu dapat terjadi.

## Gambar 6. Diagram Skema Energi
Diagram  skema  energi  yang  menunjukkan  efek  dari pemberian  katalis  pada  sebuah  reaksi  kimia  endotermik. Adanya  katalis  akan  mempercepat  reaksi  dengan  cara menurunkan energi aktivasi. Hasil akhirnya akan sama dengan reaksi tanpa katalis.
Energi  aktivasi  yang  lebih  tinggi  mengimplikasikan  bahwa reaktan memerlukan lebih banyak energi untuk memulai reaksi daripada  reaksi  yang  berenergi  aktivasi  lebih  rendah.  Di sebutkan pada persamaan Arhenius :
k = A • exp ( -Ea/RT )
Dimana –Ea/R sebagai slope dan ln k sebagai intercept [9]. Keterangan :
E a = energi aktivasi (J/mol)
R = konstanta gas (8,314 J/K•mol) T = suhu mutlak A = faktor frekuensi
Harga  k  didapat  dari  Gambar  5.  Nilai  E  didapatkan  dari menggambar ln k terhadap 1/T yang ditampilkan pada Gambar 7. Perhitungan di tabel 1 adalah menentukan harga ln k dan ln 1/T.
Tabel 1. Arrhenius Equation pada konsentrasi katalis 1N Suhu (Celcius) Suhu (K) k -ln k 1/T 120 393,15 0,0014 6,5713 0,0025 150 423,15 0,0016 6,4378 0,0024 180 453,15 0,0019 6,2659 0,0022 210 483,15 0,003 5,8091 0,0021 240 513,15 0,0061 5,0995 0,0019
Gambar 7. Grafik Persamaan Arrhenius pada konsentgrasi katalis 1N
Dari Gambar 7, didapatkan persamaan y = 1524,5x + 2,7709. Nilai  –Ea/R  adalah  slope  dari  persamaan  tersebut.  Sehingga dapat dijabarkan sebagai berikut :
Tabel 2. Perbandingan Katalis dengan Ea
Katalis Ea (J/mol) 1 N 0,5 N 0,1 N 12.675 23.312 51.717
Dari  hasil  yang  didapatkan  pada  Tabel  2,  diperoleh  energi aktivasi  yang  lebih  kecil  pada  konsentrasi  katalis  1N  yaitu sebesar  12.675  J/mol.  Menurut  jurnal,  penambahan  katalis memberikan  perubahan  yang  berarti  pada  energi  aktivasi. Fungsi  katalis  adalah  menurunkan  energi  aktivasi,  sehingga jika  ke  dalam  suatu  reaksi  ditambahkan  katalis,  maka  reaksi akan  lebih  mudah  terjadi.  Hal  ini  disebabkan  karena  zat-  zat yang  bereaksi  akan  lebih  mudah  melampaui  energi  aktivasi. Akibatnya laju reaksi menjadi lebih besar.
Pengaruh  katalis  dalam  mempengaruhi  laju  reaksi  terkait dengan energi pengaktifan reaksi (Ea). Katalis yang digunakan untuk  mempercepat  reaksi  memberikan  suatu  mekanisme reaksi  alternatif  dengan  nilai  Ea  yang  lebih  rendah dibandingkan  dengan  nilai  Ea  reaksi  tanpa  katalis.  Semakin
rendah  nilai  Ea  maka  lebih  banyak  partikel  yang  memiliki energi  kinetik  yang  cukup  untuk  mengatasi  halangan  Ea  yang rendah ini [10].

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan  penilitian  yang  telah  dilakukan  dapat disimpulkan  bahwa  hidrolisis  termal  rumput  laut  dengan katalis asam sulfat dapat menghasilkan gula reduksi. Dari hasil penelitian  dan  analisa  yang  telah  dilakukan,  semakin  lama waktu  hidrolisis,  semakin  tinggi  suhu,  dan  semakin  besar konsentrasi katalis yang diberikan dapat menghasilkan % gula reduksi  yang  besar  yaitu  pada  kondisi  80  menit  ;  240°C;  1N katalis  menghasilkan  presentase  gula  reduksi  sebesar  0,2848 %. Dengan reaksi yang didapatkan adalah reaksi orde 1, harga Ea konsentrasi katalis 1N yaitu sebesar 12.675 J/mol.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  S.E.A.  dan  D.R.S  mengucapkan  terima  kasih kepada  Bapak  Prof.  Dr.  Ir.  Achmad  Roesyadi,  DEA  selaku Dosen Pembimbing dan Kepala Laboratorium Teknik Reaksi Kimia Jurusan Teknik Kimia-FTI ITS.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anggadiredja,  Jana  T.,  Achmad  Zatnika,  Heri  Purwoto,  Sri Istini. 2010. Rumput Laut. Jakarta : Penebar Swadaya.
[2] Astrinia  Aurora  Dinarsari  dan  Alfiana  Adhitasari  .2013.  Proses Hidrolisa  Pati  Talas  Sente  (Alocasia  macrorrhiza)  Menjadi Glukosa  :  Studi  Kinetika  Reaksi.  Jurnal  Teknologi  Kimia  dan Industri, Vol. 2, No. 4, Tahun 2013, Halaman 253-260.
[3] Dinas  Kelautan  dan  Perikanan.2007  Budidaya  Rumput  Laut. DKP.Banten.
[4] Bej  B.,  Basu  R.  K.,  Ash  s.  N.,  2008.  Kinetic  Studies  on  Acid Catalysed  Hydrolysis  of  Starch.  Journal  of  Scientific  & Industrial Research. Vol. 67, April 2008, pp. 295-298.
[5] Lehninger  AL.  1993.  Dasar-Dasar  Biokimia.  Jilid  1. Thenawidjaja  M,  Penerjemah;  Jakarta  :  Erlangga.  Terjemahan dari : Principles of Biochemistry.
[6] .........2012. http://batalyonchamistr.blogspot.com/2012/07/pertemuan-ke- 3.html
[7] Groggins,  P.H.  1958.  Unit  Processes  In  Organik  Syntetic  5th edition. Mc Graw Hill, Kogakusha, Ltd, Tokyo.
[8] Rahayu,  S.S.,  Bendiyasa  I.M.,  Muhandis  &  Purwandaru, U.2005,  Hidrolisis  Minyak  Sawit  :  Katalitik  dan  Non  Kataliti. Forum Teknik, 29: 182-189.
[9] Levenspiel,  Octave.  1999.  Chemical  Reaction  Engineering,  3rd Edition. New York : John Willey &Sons, Inc.
[10]  Artati  E.  K.,  Novia  E.  M.,  Widhie  H.  V.,  2010.  Konstanta Kecepatan  Reaksi  sebagai Fungsi Suhu pada Hidrolisa Selulosa dari  Ampas  Tebu  dengan  Katalisator  Asam  Sulfat.  Ekuilibrium Vol. 9 No. 1. Januari 2010 : 1 – 4.
R 8,314 J/mol/K -Ea/R : 1524,5 Ea : 12.675 J/mol ln ko : 2,7709 ko : 15,973