EISSN: 2407-7690 https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/jmr
Penambahan Sorbitol Terhadap Karakteristik Edible Straw dari Karagenan

## Nadiah Humairoh Mufidah Savitri*, Sri Sedjati, Ali Ridlo
Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Jacub Rais, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275 Indonesia *Corresponding author, e-mail: nadiahms.official@gmail.com
ABSTRAK: Pemakaian  sedotan  plastik  tidak  hanya  mencemari  lingkungan  namun  juga  dapat menyebabkan  kematian  pada  hewan  laut.  Pemecahan  masalah  sedotan  plastik  telah  dilakukan dengan  mengganti  bahan  sedotan  agar mudah terurai  atau dapat  dimakan  ( edible ).  Bahan  yang telah digunakan untuk membuat edible straw misalnya karagenan yang diekstraksi dari rumput laut. Karagenan  yang  diekstraksi  dari  rumput  laut Kappaphycus  alvarezii paling  banyak  diproduksi dibandingkan  jenis  rumput  laut  lainnya.  Kappa  karagenan  merupakan  jenis  karagenan  hasil ekstraksi K.  alvarezii dengan  tingkat  kemurnian  tinggi. Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui pengaruh  penambahan plasticizer sorbitol  terhadap  karakteristik edible  straw yang  meliputi  kuat tarik,  kelarutan,  dan  ketebalan.  Konsentrasi  karagenan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini sebanyak 1,5% pada setiap perlakuan. Metode penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri atas 4 kelompok perlakuan yaitu sorbitol 0% (ESS0), sorbitol 2% (ESS2), sorbitol 4%  (ESS4),  dan  sorbitol  6%  (ESS6).  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi penambahan sorbitol, maka kuat tarik semakin rendah namun kelarutan dan ketebalan meningkat. Formulasi terbaik didapatkan pada penambahan sorbitol 2% (ESS2) dengan kuat tarik 6,364 Mpa, kelarutan 41%, dan ketebalan 749,6 µm.
Kata kunci: Kappapyhcus alvarezii ; karagenan; kuat tarik; kelarutan; ketebalan.

## Sorbitol Addition on the Characteristics of Carrageenan Edible Straw
ABSTRACT: The use  of  plastic straws  not  only pollute  the  environment but  also  cause  death  to marine animals. Solving the problem of plastic straws has been done by changing the straw material so that it is easily decomposed or edible. Materials that have been used to make edible straws, for example,  carrageenan  extracted  from  seaweed.  Kappa  Carrageenan  is  a  type  of  carrageenan extracted from Kappaphycus alvarezii seaweed with a high purity level. This study aims to determine the effect of the addition of sorbitol plasticizer on the characteristics of edible straws which include tensile  strength,  solubility,  and  thickness.  The  carrageenan  concentration  used  in this  study  was 1.5% for each treatment. The research method used a completely randomized design (CRD) which consisted  of  4  treatment  groups,  namely  0%  sorbitol  (ESS0),  2%  sorbitol  (ESS2),  4%  sorbitol (ESS4), and 6% sorbitol (ESS6). The results showed that the higher addition of sorbitol, lower the tensile strength, but the solubility and thickness increased. The best formulation was obtained by adding 2% sorbitol (ESS2) with tensile strength of 6,364 MPa, solubility of 41%, and thickness of 749,6 µm.
Keywords: Kappapyhcus alvarezii; carrageenan; tensile strength; solubility; thickness.

## PENDAHULUAN
Pada akhir 2018, lebih dari 1 juta burung dan 100.000 hewan laut mati akibat menelan plastik khususnya  sedotan  yang  rentan  tersangkut  pada  hidung  penyu  sehingga  menghambat  saluran pernafasan dan menyebabkan peradangan (Panageas, 2019). Oleh sebab itu, pengolahan plastik ramah  lingkungan  mulai  gencar  diproduksi  dalam  bentuk  lembaran,  kemasan  makanan,  hingga sedotan. Berdasarkan pengamatan Divers Clean Action , disebutkan bahwa penggunaan sedotan
plastik  menjadi  salah  satu  isu  yang  luput  dalam  penanganannya.  Pada  April  2018,  pemakaian sedotan plastik di Indonesia mencapai 93,2 juta batang perhari.
Beberapa  upaya  yang  telah  dilakukan  untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut  seperti dinyatakan  oleh  Rohmah et  al .  (2019)  bahwa  telah  dilakukan  sosialisasi  penggunaan  sedotan dengan bahan kertas, kaca, stainless steel dan edible drinking straw . Sedotan ramah lingkungan lain yang juga direkomendasikan terbuat dari kaca, akrilik, bambu, dan jerami. Edible straw yang telah beredar terbuat dari bahan beras dan tepung tapioka serta rumput laut. Penelitian mengenai edible drinking straw di Indonesia masih sedikit. Pada beberapa referensi, bahan yang telah dipakai dalam pembuatan edible drinking straw diantaranya nanas (Nuraviani dan Destiana, 2021; Rohmah et al ., 2019), dan campuran karagenan dan gelatin (A’yun et al ., 2021). Produksi edible  straw dari  karagenan  rumput  laut  cukup  menjanjikan  untuk  menggantikan sedotan  plastik.  Menurut  Lim et  al .  (2021),  pertumbuhan  biomassa  rumput  laut  jauh  lebih  cepat, mudah dipanen, dan perawatannya murah. Rumput laut tidak memerlukan penggunaan lahan yang banyak dan pestisida sehingga lebih aman sebagai bahan pengganti plastik. Pernyataan tersebut juga didukung oleh Rhein-Knudsen et al . (2015) yang menyatakan bahwa karagenan merupakan sumber hidrokoloid paling banyak diproduksi mencapai 60.000 ton per tahun dibandingkan alginat (30.000 ton) dan agar (10.600 ton). Kadar karagenan pada rumput laut merah rata-rata mencapai 50% dari total berat kering. Menurut Campbell and Hotchkiss (2017), K. alvarezii merupakan spesies penghasil  karagenan  paling  dominan  dibandingkan  spesies  lainnya.  Kontribusi K.  alvarezii dan Eucheuma sp. mencapai 90% dari total produksi karagenan. Berdasarkan Vairappan (2021), tingkat pertumbuhan K. alvarezii cepat dengan siklus panen 100-120 hari. Hal ini menjadikan K. alvarezii sebagai sumber pokok karagenan dengan kadar polisakarida tinggi dan komposisi karagenan yang cukup stabil.
Mengacu  pada  penelitian  A’yun et  al .  (2021), edible  straw yang  dibuat  dari  bahan  Kappa- karagenan  dan  gelatin  tahan  digunakan  dengan  baik  pada  minuman  dengan  suhu  4-25 O C. Karakteristik  seperti  kuat  tarik  dan  kelarutan  tidak  disebutkan  lebih  lanjut.  Oleh  sebab  itu,  perlu dilakukan  penelitian  mengenai  uji  formulasi  pembuatan edible  straw dengan  bahan  karagenan. Karagenan  umumnya  dikombinasikan  dengan  beberapa plasticizer seperti  sorbitol  dan  gliserol (Ramadhani et al ., 2019). Penambahan plasticizer sorbitol dalam hal ini berfungsi sebagai penguat struktur bahan edible straw . Semakin besar konsentrasi sorbitol ( plasticizer ), maka kuat tarik yang dihasilkan  akan  semakin  kuat  (Rohmah et  al .,  2019).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  penambahan plasticizer sorbitol  terhadap  karakteristik edible  straw yang  meliputi  kuat tarik, kelarutan, dan ketebalan.

## MATERI DAN METODE
Penelitian  ini  dilakukan  menggunakan  metode  eksprimental  laboratoris  untuk  mengetahui pengaruh penambahan sorbitol terhadap karakteristik edible straw . Desain penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan variabel bebas terdiri dari konsentrasi plasticizer sorbitol dan  variabel  terikat  yakni  karakteristik edible  straw berupa  kuat  tarik,  kelarutan,  dan  ketebalan. Analisis data dilakukan dengan metode deskriptif. Penelitian ini menggunakan empat formulasi yang disajikan pada Tabel 1.
Edible straw dibuat dengan mencampurkan 1,5% karagenan dan sorbitol dengan konsentrasi berbeda  (0%,  2%,  4%,  dan  6%)  ke  dalam  100  mL  akuades  dan  dimasak  hingga  mendidih  dan homogen. Selanjutnya formulasi dituangkan ke dalam cetakan edible straw dan didiamkan di oven pada suhu 60 o C selama 12 jam. Konsentrasi karagenan dan plasticizer mengacu pada penelitian Ramadhani et al . (2019) dan Rahmawati et al . (2019).
Kuat  tarik  dan  elongasi  diukur  dengan  metode  ASTM  D882-18  menggunakan Universal Testing Machine dengan pengaturan kecepatan 10 mm/menit. Jarak antar penjepit mengacu pada Ramadhani et al . (2019) dengan jarak 10 mm. Alat pengujian akan menarik sampel hingga putus. Kuat tarik  diketahui  dengan membagi  beban tarik  (F)  dan  luas  penampang  sampel  (A).  Elongasi diukur dengan membagi panjang sampel setelah uji tarik (L1) dan panjang awal (L) dengan rumus ASTM D882-10 :
Kuat Tarik = F A × 100%
Elongasi = L 1 L × 100%
Uji  kelarutan  dilakukan  dengan  metode  Gontard  (1993).  Sampel  ditimbang  berat  keringnya (W 1 )  dan  direndam  ke  dalam  akuades  dengan  suhu  normal  (±25 o C)  selama  12  jam.  Sampel kemudian  dikeringkan  di  dalam  oven  pada  suhu  105 0 C  selama  2  jam  lalu  didinginkan  dalam desikator selama 10 menit dan ditimbang (W 2 ). Kelarutan sampel ditimbang dengan rumus :
Kelarutan = W 1 - W 2 W 1 ×100%
Ketebalan edible straw diuji menggunakan Digital Thickness dengan ketelitian 0,001 mm atau 1  mikrometer  (µm).  Pengukuran  dilakukan  berdasarkan  metode  Nuraviani  dan  Destiana et  al ., (2021) dengan mengukur bagian pangkal, tengah, dan ujung edible straw lalu dirata-rata.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Edible straw yang dihasilkan berwarna putih hingga kekuningan. Tekstur permukaan edible straw halus,  rata,  keras dan dapat  digunakan  untuk menghisap  cairan.  Tekstur  berubah menjadi kenyal setelah direndam selama 12 jam sehingga lebih mudah dikonsumsi namun sulit digunakan untuk menghisap cairan. Penelitian Azkiah dan Indarti (2022) menyatakan bahwa edible straw dari karagenan yang dibuat tanpa penambahan fruit leather (ekstrak kulit nanas) menghasilkan tekstur yang lebih halus. Semakin tinggi fruit leather yang ditambahkan, menjadikan tekstur edible straw kasar.
Tabel 1. Formulasi edible straw karagenan-sorbitol
Formula ESS0 ESS2 ESS4 ESS6 Sorbitol (%) 0 2 4 6 Karagenan (%) 1,5 1,5 1,5 1,5 Akuades (%) 98,5 96,5 94,5 92,5 Total (%) 100 100 100 100
Keterangan : ESS0 = Edible straw tanpa sorbitol; ESS2 = Edible straw dengan sorbitol 2%; ESS4 = Edible straw dengan sorbitol 4%; ESS6 = Edible straw dengan sorbitol 6%.
(a) (b) (c) (d)
Gambar 1 . Edible straw karagenan-sorbitol. (a) Edible straw tanpa sorbitol, (b) edible  straw +sorbitol 2%, (c) edible straw +sorbitol 4%, (d) edible straw +sorbitol. 6%.
Journal of Marine Research Vol 13, No. 1 Februari 2024, pp. 115-120
Kuat tarik edible straw diperlukan untuk mengetahui kekuatan pada saat pembengkokan. Kuat tarik yang tinggi menandakan sifat edible straw yang tidak mudah bengkok dan patah jika ditekuk dalam waktu lama. Kuat tarik tertinggi dihasilkan pada perlakuan ESS0 dan terendah ESS6. Hasil tersebut  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi  penambahan  sorbitol,  maka  kuat  tarik  menurun (Gambar 2). Nilai kuat tarik yang dihasilkan tidak sesuai seperti penelitian Rohmah et al . (2019) yang menyatakan bahwa semakin besar penambahan sorbitol, maka kuat tarik semakin besar. Menurut Rahmawati et al . (2019), sorbitol dapat menurunkan kuat tarik dan meningkatkan elongasi. Hal ini terjadi karena sorbitol menurunkan ikatan rantai polimer sehingga jarak antar molekul meningkat.
Sifat larut edible straw dalam air dapat menjadi indikator lama ketahanan edible straw dapat digunakan. Nilai kelarutan yang tinggi menandakan bahwa edible straw tidak dapat digunakan dalam waktu lama karena cepat terlarut di dalam air. Akan tetapi, tingkat kelarutan yang tinggi sesuai untuk penggunaan edible straw sekali pakai sehingga tidak meninggalkan sampah yang dapat mencemari lingkungan. Edible straw dengan tingkat kelarutan tertinggi didapatkan pada perlakuan ESS6 dan terendah  ESS0.  Tingkat  kelarutan  bahan edible  straw semakin  tinggi  seiring  meningkatmya konsentrasi sorbitol (Gambar 3). Edible straw yang direndam dalam air cenderung mengembang setelah 12 jam. Menurut Farhan dan Hani (2017), sorbitol bersifat hidrofilik sehingga mudah larut di air. Hal tersebut menyebabkan edible straw dengan konsentrasi sorbitol yang tinggi menjadi lebih mudah larut dalam air.
Gambar 2. Kuat tarik edible straw karagenan-sorbitol
Gambar 3. Kelarutan edible straw karagenan-sorbitol
8,649
6,364
6,424
5,639
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ESS0 ESS2 ESS4 ESS6 K ua t T arik ( MP a) Konsentrasi Sorbitol (%) 22 41 42,5 59,4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 ESS0 ESS2 ESS4 ESS6 K el arutan ( %) Konsentrasi Sorbitol (%)
Journal of Marine Research Vol 13, No. 1 Februari 2024, pp. 115-120
Gambar 4. Ketebalan edible straw karagenan-sorbitol
Nilai  ketebalan edible  straw yang  diperoleh  bersifat  fluktuatif.  Ketebalan  terendah  terdapat pada perlakuan ESS2 dan tertinggi pada perlakuan ESS6 (Gambar 4). Penurunan nilai ketebalan antara perlakuan ESS0 dengan ESS2 dan ESS4 dapat disebabkan ukuran cetakan yang berbeda. Menurut Farhan dan Hani (2017), sifat hidrofilik plasticizer akan menaikkan daya serap air sehingga ketebalan  meningkat.  Sitompul  dan  Zubaidah (2017)  menyatakan  bahwa plasticizer dapat meningkatkan  polimer  penyusun  matriks  dan  menyebabkan  naiknya  jumlah  padatan  terlarut. Naiknya total padatan terlarut mengakibatkan ketebalan edible straw meningkat. Penelitian Azkiah dan  Indarti  (2022)  mengatakan  bahwa  nilai  ketebalan  yang  dihasilkan  pada  proses  pembuatan edible film dan edible straw berbeda walau dasar pembuatannya sama. Proses pencetakan edible straw melalui tahap pembuatan film semi basah yang dapat mempengaruhi ketebalan edible straw . Kuat tarik edible straw pada penelitian  lebih rendah dibandingkan  penelitian  Rohmah et  al. (2019) yang memakai karagenan dengan konsentrasi 2-6% serta dengan penambahan fruit leather (ekstrak kulit nanas). Hal ini disebabkan konsentrasi karagenan yang digunakan dalam penelitian lebih sedikit yaitu 1,5% serta tanpa penambahan fruit leather sehingga kuat tarik lebih rendah. Edible straw pada penelitian ini jauh lebih tebal yaitu 749,6 - 964 µm jika dibandingkan dengan penelitian Azkiah dan Indarti (2022) yaitu 0,337-0,383 µm dengan tingkat kelarutan sebesar 69,25%. Tingkat kelarutan edible  straw pada  penelitian  ini jauh  lebih  rendah  yaitu  22  -  59,4%  dengan  waktu perendaman yang lebih lama (12 jam). Nilai kelarutan untuk semua perlakuan dinilai baik karena berat edible  straw tidak  hilang  sepenuhnya  setelah  perendaman  selama  12  jam.  Hal  tersebut menandakan  bahwa edible  straw tahan  digunakan  dalam  waktu  lebih  singkat  seperti  pada penggunaan sedotan konvensional secara umum di suhu air normal. Karakteristik yang dihasilkan perlakuan  ESS2  dan  ESS4  tidak  jauh  berbeda.  Jika  mempertimbangkan  biaya  yang  dibutuhkan dalam  produksi  massal,  maka edible  straw dengan  perlakuan  ESS2%  lebih  baik  karena membutuhkan plasticizer sorbitol yang lebih sedikit.

## KESIMPULAN
Penambahan  sorbitol  berpengaruh  terhadap  karakteristik edible  straw. Semakin  tinggi konsentrasi sorbitol, kuat tarik edible straw melemah namun kelarutan dan ketebalan meningkat. Perlakuan terbaik didapatkan pada ESS2 dengan nilai kuat tarik 6,364 Mpa, kelarutan 41%, dan ketebalan 749,6 µm. Penelitian lanjutan perlu dilakukan dengan pengujian terhadap kadar air, kadar abu,  tekstur,  warna,  kemudahan  menghisap  dan  uji  organoleptik  sebelum  diaplikasikan  sebagai produk pangan.
821,3 749,6 762,3 964 0 200 400 600 800 1.000 1.200 ESS0 ESS2 ESS4 ESS6 Ketebal an (µ m ) Konsentrasi Sorbitol (%)

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM., D882-10., 2010. Standard Test Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting, In Annual Book of ASTM American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, USA.
ASTM A., D882-18., 2018. Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting,
Annual Book of American Standard Testing Methods American Society for Testing Materials, Vol. 8, West Conshohocken, PA, USA.
A’yun,  S.N.,  Triastuti, J.,  &  Saputra,  E.,  2021. Edible  Straw Formulation  From  Caragenant  And Gelatin As A Solution in Reducing Plastic Waste. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science , 718(1):1-3. DOI: 10.1088/1755-1315/718/1/012007 Azkiah, F., & Indarti, E., 2022. Edible Straw Berbasis Bahan Alami Sebagai Pengganti Konvensional Straw. Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengabdian , 2:91-96.
Campbell,  R.,  &  Hotchkiss,  S.,  2017.  Carrageenan  Industry  Market  Overview.  In:  Hurtado,  A.,
Critchley, A., Neish, I. (eds). Tropical Seaweed Farming Trends, Problems and Opportunities. Developments in Applied Phycology, vol 9. Springer, Cham. DOI:10.1007/978-3-319-63498-2_13 Farhan, A., & Hani, N.M., 2017. Characterization of Edible Packaging Flms Based on Semi-Kappa- Carrageenan  Plasticized  with  Glycerol  and  Sorbitol. Food  Hydrocolloids ,  64:48-58.  DOI: 10.1016/j.foodhyd.2016.10.034
Gontard, N., Guilbert, S., & Cuq, J.L., 1993, Water and Glyserol as Plasticizer Affect Mechanical and Water Barrier Properties at an Edible Wheat Gluten Film. Journal Food Science , 58(1):206-211. DOI: 10.1111/j.1365-2621.1993.tb03246.x
Lim,  C.,  Yusoff,  S.,  Ng,  C.G.,  Lim,  P.E.,  &  Ching,  Y.C.,  2021.  Bioplastic  Made  from  Seaweed Polysaccharides  with  Green  Production  Methods. Journal  of  Environmental  Chemical Engineering , 9(5):1-9. DOI: 10.1016/j.jece.2021.105895
Nuraviani, E., & Destiana, I.D., 2021. Pemanfaatan Buah dan Kulit Nanas Subang ( Ananas comosus L. Merr) Subgrade sebagai Edible Drinking Straw Ramah Lingkungan. Jurnal Industri Teknologi Pertanian , 15(2):81-84. DOI: 10.24198/jt.vol15n2.3 Panageas, A., 2019. The Environmental Impact of Straws and Other Plastics. DU Quark , 3(2):66-68. Ramadhani, F.S., Rostini, I., Anna, Z., & Rochima, E., 2019. Characterization of Edible straw from Seaweed Flour ( Eucheuma cottonii Weber-van Bosse, 1913) with Different Types of Plasticizer. World Scientific News , 133:23-33.
Rahmawati,  M.,  Arief,  M.,  &  Satyantini,  W.H.,  2019.  The  Effect  of  Sorbitol  Addition  on  the Characteristic of Carrageenan Edible Straw . IOP Conference Series: Earth and Environmental Science , 236(1):1-8. DOI:10.1088/1755-1315/236/1/012129
Rhein-Knudsen, N., Ale, M.T., & Meyer, A.S., 2015. Seaweed Hydrocolloid Production: An Update on Enzyme Assisted Extraction and Modification Technologies. Marine Drugs , 13(6):3340-3359. DOI:10.3390/md13063340
Rohmah, D.U.M., Windarwati, S., & Luketsi, W.P., 2019. Pengaruh Penambahan Karagenan dan Sorbitol Pada Kuat Tarik Edible Straw dari Nanas Subgrade. Agroindustrial Technology Journal , 3(2):70-77. DOI:10.21111/atj.v3i2.3807 Sitompul, A.J.W.S., & Zubaidah, E., 2017. Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Plasticizer Terhadap Sifat Fisik Edible Film Kolang Kaling ( Arenga pinnata ). Jurnal Pangan dan Agroindustri , 5(1):13-25. Vairappan,  C.S.,  2021.  Probiotic  Fortified  Seaweed  Silage  as  Feed  Supplement  in  Marine Hatcheries.  Academic  Press,  United  States,  pp.247 – 258.  DOI:  10.1016/B978-0-12-822909- 5.00016-2