Alginat
Alginat adalah polimer linier organik polisakarida yang terdiri dari monomer -L asam guluronat (G) dan -D asam manuronat (M), atau dapat berupa kombinasi dari kedua monomer tersebut. Alginat dapat diperoleh dari ganggang coklat yang berasal dari genus "Ascophyllum", "Ecklonia", "Durvillaea", "Laminaria", "Lessonia", "Macrocystis", "Sargassum", dan "Turbinaria".
Struktur dasar dari monomer alginat adalah cincin tetrahydopyran dan dapat membentuk 2 konfigurasi, yaitu C1 dan 1C seperti gambar di atas. -D-manuronat di alam terdapat dalam konfigurasi C1. Pada konfigurasi 1C -D-manuronat, interaksi-COOH pada C-5 dan-OH pada C-3 akan kaku, sedangkan pada C1 gugus-gugus ini berada pada posisi ekuatorial sehingga lebih
stabil. Sebaliknya, untuk alasan yang sama, -L-guluronat terdapat dalam konfigurasi 1C dibandingkan C1.
Polimer alginat dibentuk dari hubungan antara C-1 dan C-4 tiap monomer dan dihubungkan oleh ikatan eter oksigen. Polimer alginat terdiri dari 3 jenis, yaitu polimer M (manuronat), polimer G (guluronat), dan polimer MG. Polimer M dibentuk dari struktur ekuatorial gugus C-1 dan C-4 dan membentuk polimer lurus, sedangkan polimer G dibentuk dari struktur aksial. Perbedaan struktur polimer ini menyebabkan
polimer G lebih banyak digunakan untuk proses pembentukan gel alginat dengan penambahan ion Ca2+. Ion tesebut akan menggantikan ion H+ pada gugus karboksilat dan membentuk jembatan ion penghubung antara polimer G yang satu dengan yang lainnya. Hubungan antar polimer G ini akan membentuk struktur egg-box.
Sifat koloid, membentuk gel, dan hidrofilik menyebabkan senyawa ini banyak digunakan sebagai emulsifier, pengental, dan "stabilizer" dalam industri. Sifat hidrofilik alginat dimanfaatkan untuk mengikat air dalam proses pembekuan makanan. Pada makanan yang dibekukan, polimer ini mempertahankan jaringan makanan. Selain itu, polimer ini dapat digunakan sebagai emulsi lemak dalam pembuatan saus
dan mengenyalkan, menjaga tekstur, serta menghasilkan rasa yang enak dalam pembuatan pudding. Alginat juga dimanfaatkan dalam dunia kosmetik karena sifatnya yang dapat mengikat air dan mudah menembus jaringan. Hal ini menyebabkan polimer ini terikat sempurna pada jaringan kulit dan mempertahankan kelembaban (hidrofilik) dan elastisitas kulit.
Selain aplikasi alginat dalam industri di atas, salah satu aplikasi alginat yang dimanfaatkan dalam sering dimanfaatkan adalah teknik imobilisasi dengan alginat dalam fermentasi gula oleh "yeast". Kelebihan teknik imobilisasi adalah penggunaan kembali biokatalis, produktivitas yang tinggi, dan pengurangan kontaminasi. Dari penelitian yang telah dilakukan,
alginat merupakan matriks imobilisasi yang paling baik karena efisien, mudah digunakan, dapat dimodifikasi, dan tidak bersifat toksik.
Sedangkan, dalam percobaan, umumnya alginat digunakan sebagai suatu media, dimana sel "yeast" dari ragi akan diimobilisasikan dalam butiran-butiran alginat itu. Butiran-butiran tersebut akan ditempatkan dalam larutan gula (sukrosa) untuk melihat proses fermentasi "yeast" sebagai salah satu metabolismenya dengan menghasilkan CO2 yang mengakibatkan butiran-butiran tersebut melambung ke
atas untuk melepaskan gas. Ketika CO telah dilepaskan, butiran tersebut akan terjadtuh kembali ke dasar botol dan akan naik lagi ketika proses fermentasi terjadi lagi.