Acara IV
ISOLASI DAN PEMBUATAN POWDER FIKOSIANIN : PEWARNA ALAMI DARI
“BLUE GREEN SPIRULINA”
LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI HASIL LAUT
Disusunoleh:
Nama : Yoanita Dhaniswara Masanti
NIM : 13.70.0192
Kelompok : B3
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG
2015
1. MATERI METODE
1.1. Materi
1.1.1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sentrifuge, pengaduk/stirrer, oven, dan
plate stirrer.
1.1.2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah biomasa Spirulina basah, aquades, dan
dekstrin.
1.2. Metode
1
8 gram biomasa Spirulina dimasukkan dalam Erlenmeyer
Dilarutkan dalam aquades (biomasa : aquades = 1 : 10)
Diaduk dengan stirrer selama ± 2 jam
2
Disentrifugasi 5000 rpm selama 10 menit hingga diperoleh endapan dan supernatan
Supernatan diencerkan dan divortex hingga pengenceran 10-2
Diukur kadar fikosianinnya dengan panjang gelombang 615 nm dan 652 nm
3
8 ml supernatan ditambah dekstrin (supernatan : dekstrin = 1 : 1)
Dicampur rata dan dituang ke wadah
Dioven pada suhu 45ºC hingga kadar air ± 7%
Diperoleh adonan kering yang gempal
4
Dihancurkan dengan alat penumbuk hingga berbentuk powder
2. HASIL PENGAMATAN
Hasil pengamatan fikosianin dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Pengukuran OD, KonsentrasiFikosianin (KF), Yield, danWarnaFikosianin
Kelompok
BeratBiomassa (gram)
JumlahAkuades
(ml)
Total Filtrat (ml)
OD 615
OD 652
KF (mg/ml)
Yield (mg/g) Warna
Sebelum di oven
Setelahdioven
B1 8 80 56 0,1521 0,1094 1,877 13,139 + +B2 8 80 56 0,1481 0,1094 1,800 12,600 ++ ++B3 8 80 56 0,1393 0,1732 1,071 7,497 + +B4 8 80 56 0,1676 0,1749 1,586 11,103 + +B5 8 80 56 0,1217 0,1743 0,732 5,124 + +
Keterangan :Warna :+ : birumuda++ : biru+++ : birutua
Pada tabel 1., dapat dilihat bahwa nilai KF tertinggi diperoleh kelompok B1, sedangkan nilai KF
paling rendah diperoleh kelompok B5. Nilai yield tertinggi dipeorleh kelompok B1 sedangkan
nilai terendah diperoleh kelompok B5. Pada hasil pengamatan warna, kelompok B1, B3, B4, dan
B5 memperoleh hasil yang sama sebelum dan sesudah di oven, yaitu warna biru muda.
Kelompok B2 memperoleh warna biru sebelum maupun sesudah di oven.
5
3. PEMBAHASAN
Mikroalga adalah penghasil energi alami yang berasal dari perairan.Pertumbuhan mikroalga
dipengaruhi oleh pH, suhu, salinitas, cahaya, karbondioksida dan oksigen, serta ketersediaan
nutrisi. Pemanfaatan mikroalga mengalami perkembangan dari waktu ke waktu yaitu sebagai
makanan alami yang sehat, penghasil komponen bioaktif untuk farmasi, kedokteran, industri
pangan dan sebagainya (Metting & Pyne, 1986). Spirulina atau yang memiliki nama lain
Arthrospira, adalah organisme yang termasuk kelompok alga hijau biru (blue green algae) dan
termasuk organisme multiseluler. Tubuhnya berupa filamen berwarna hijau-biru berbentuk
silinder dan tidak bercabang (Richmond, 1988).
Spirulina mengandung protein dalam jumlah yang cukup tinggi. Kandungan protein Spirulina
bervariasi dari 50%, hingga 70% dari berat keringnya. Hasil analisis asam amino dari Spirulina
mexican yang dikeringkan dengan spray dryer, ditemukan bahwa spirulina mengandung 18 asam
amino yang berbeda (Richmond, 1988). Menurut Duangsee (2009) stuktur sel dari Spirulina
dikelompokan menjadi bakteri prokariotik, pada sel Spirulina, pigment carotenoid, klorofil dan
fikosianin adalah pigment utama yang berbobot hingga 0,4, 1,0 dan 14% dari berat kering.
Fikosianin adalah pigmen yang paling banyak terdapat pada alga hijau biru, dan jumlahnya lebih
dari 20% berat kering alga (Richmond 1988). Fikosianin adalah pigmen dominan pada Spirulina
(Richmond 1988). C-phycocyanin adalah komponen utama dari phycobiliprotein pada spirulina.
Beberapa metode yang telah dikembangkan untuk memisahkan dan memurnikan C-PC seperti
sentrifugasi, presipitasi ammonium sulfat metode kromatografi dan ekstraksi dengan dua fase
aqeous (Song, 2013). Fikosianin telah secara luas digunakan sebagai komposisi nutrisi, pewarna
alami, pembuat fluorescent, dan kebutuhan farmasi seperti reagent anti inflamasi. Fikosianin
digunakan sebagai pewarna pada makanan seperti chewing gums, diary products, gellies dll, dan
digunakan untuk kosmetik seperti lipstick dan eye liner. Fikosianin adalah pigment biru yang
paling penting yang digunakan pada makanan dan bioteknologi karena warnanya, fluorescence
dan antioksidannya (Kumar, 2014).
6
7
C-Phycocyanin adalah pewarna biru alami yang digunakan pada industry makanan dan farmasi.
Metode sederhana dan efisien untuk mengekstrak C-phycocyanin adalah dari biomassa Spirulina
platensis . metode yang digunakan untuk ekstraksi biomassa basah C-PC meliputi freezing dan
thawing (Moraes, 2011). Standarisasi suhu untuk freezing dan thawing memiliki peran penting
dari proses ekstraksi. Freezing pada suhu -20 C dan thawing pada suhu 4 C adalah suhu optimal
untuk memperoleh phycobiliprotein yang paling tinggi (Hemlata,2011).
Pada praktikum ini dilakukan pembuatan pewarna alami yang diperoleh dari isolasi Spirulina
sp.langkah yang dilakukan pertama adalah dengan melarutkan 8 gram bimassa spirulina lalu
dilarutkan ke dalam aquades dengan perbandingan 1:10. Kemudian diaduk dengan stirrer selama
2 jam. fikosianin dapat larut dalam pelarut polar (Richmond 1988). Disamping itu, pengadukan
dengan stirer bertujuan untuk menghomogenkan larutan dan untuk memaksimalkan ekstraksi
polar.
Selanjutnya dilakukan sentrifugasi 5000 rpm selama 10 menit. Sentrifugasi bertujuan untuk
memisahkan fikosianin dari Spirulina dengan sempurna. Supernatant yang diperoleh kemudian
diukur kadar fikosianinnya dengan spektrofotometer yang sebelumnya diencerkan terlebih
dahulu hingga 10-2. Panjang gelombang yang digunakan adalah 615 nm dan 652 nm. Setelah
diuji dengan spektrofotometer, supernatant ditambahkan dengan dekstrin dengan perbandingan
1:1. Penambahan dekstrin berfungsi untuk meningkatkan berat produk dalam bentuk bubuk,
karena dekstrin dapat digunakan sebagai bahan pengisi dan mempunyai sifat mudah larut air.
Dekstrin juga dapat meningkatkan rendemen produk akhir (Goldman, 1979).
Setelah tercampur, kemudian dituangkan ke dalam wadah yang dapat digunakan sebagai alas
untuk proses pengeringan. Setelah itu, dimasukkan ke dalam oven pada suhu 450C hingga
kering(memiliki kadar air sekitar 7%). Metting dan Pyne (1986) menyatakan bahwa jika suhu
pengeringan fikosianin dilakukan pada suhu diatas 600C maka akan mengakibatkan degradasi
fikosianin dan dapat memacu reaksi maillard. Pengeringan dengan matahari langsung sangat tidak
direkomendasikan karena akan menimbulkan aroma yang tidak diinginkan serta dapat meningkatkan
kontaminasi bakteri pada produk yang dihasilkan. Setelah dikeringkan, adonan yang kering dan
menggumpal tersebut ditumbuk hingga berbentuk serbuk dengan menggunakan alat penumbuk.
8
Pada hasil pengamatan, diperoleh data hasil OD615, OD652, KF, Yield, serta warna sebelum dan
sesudah proses pengeringan dengan oven. Rumus yang digunakan untuk menghitung nilai KF
adalah :
KonsentrasiFikosianin / KF (mg/ml) = OD615 – 0,474 ( OD652 )
5,34
Sedangkan rumus untuk menghitung Yield adalah :
Yield (mg/g) = KF × Vol (total filtrat)g (berat biomassa)
Pada hasil pengamatan, diketahui bahwa hasil OD615 serta OD652 berbeda-beda setiap kelompok.
Sehingga hasil perhitungan KF dan Yield juga berbeda. Berdasarkan rumus tersebut, dapat
disimpulkan bahwa semakin besar nilai KF, maka semakin besar pula nilai dari Yield. Hubungan
antara Yield dengan KF adalah saling berbanding lurus. Maka, hasil pengamatan ini benar,
semakin besar nilai KF maka semakin besar total Yield yang diperoleh. Sedangkan pada
pengamatan warna, dapat diketahui bahwa warna sebelum dan sesudah dioven memiliki hasil
yang sama. Angka dan Suhartono (2000) menyatakan bahwa penambahan konsentrasi dekstrin
yang tinggi akan mengakibatkan bubuk fikosianin yang dihasilkan memiliki warna yang
cenderung lebih muda dan pucat. Berdasarkan teori tersebut dapat disimpulkan bahwa
seharusnya setelah proses pengeringan terjadi perubahan warna menjadi warna lebih muda atau
lebih pudar. Hal ini kurang sesuai dengan teori, hal ini dapat terjadi karena penambahan dekstrin
kurang tepat. Duangsee (2009) menambahkan bahwa ekstraksi fikosianin juga sangat
dipengaruhi oleh suhu dan pH. Fikosianin dapat mempertahankan struktur aslinya pada pH>5,0
dan pada pH <5,0 akan membentuk protein parsial. Jika fikosianin memiliki pH>5,0 dan pH<3,0
akan mempengaruhi warna fikosianin yang dihasilkan.
4. KESIMPULAN
Fikosianin adalah pigment biru yang dapat diekstrak dari biomassa Spirulina.
Fikosianin sering digunakan untuk industry pangan maupun industry farmasi.
Semakin besar nilai KF, maka semakin besar pula nilai dari Yield.
Penambahan dekstrin menyebabkan warna fikosianin menjadi lebih pudar atau pucat.
Pengadukan dengan stirer bertujuan untuk menghomogenkan larutan dan untuk
memaksimalkan ekstraksi polar
Semakin tinggi nilai OD maka semakin tinggi nilai yield dan konsentrasi fikosianin.
Freezing dan thawing merupakan metode ekstraksi paling efisien untuk mengekstrak
fikosianin.
Ekstraksi fikosianin juga dipengaruhi oleh pH dan suhu.
Semarang, 2 Oktober 2015Praktikan Asisten Dosen
- Deanna Suntoro- Ferdyanto Juwono
Yoanita Dhaniswara M.13.70.0192-B3
9
5. DAFTAR PUSTAKA
Angka,S.I.dan Suhartono MT.(2000). Bioteknologi Hasil-hasil Laut. Bogor : PKSPL-IPB.
Duangsee, Rachen; Natapas Phoopat; dan Suwayd Ningsanond. (2009). Phycocyanin extraction from Spirulina platensis and extract stability under various pH and temperature. Asian Journal of Food and Agro-Industry. 2009, 2(04), 819-826.
Goldman JC. 1979. Outdoor algal mass culture. II. Photosynthetic yield limitations. Water Research 13, 119-136.
Hemlata; Gunjan Pandey; Fareha Bano; Tasneem Fatma. (2011). Studies on Anabaena sp. NCCU-9 With Special Reference to Phycocyanin. Journal of Algal Biomass.
Kumar, Devendra, Dhar, Dolly Wattal, Pabbi, Sunil, Kumar, Neeraj, Walia, Suresh. 2014. Extraction and Purification of C-phycocyanin from Spirulina platensis (CCC540). Ind J Plant Physiol (April-June 2014) 19(2): 184-188.
Metting, B. dan Pyne, J.W. (1986). Biologically active compounds from microalga.
Moraes, C. C; Luisa Sala; G. P. Cerveira; Dan J. Kalil. (2011). C-Phycocyanin Extraction from Spirulina Platensis Wet Biomass. Brazilian Journal
Richmond A. (1988). Spirulina. Di dalam Borowitzka MA dan Borowitzka LJ, editor. Micro-algal biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.
Song, Wenjun., Zhao, Cuijuan., and Wang, Suying. 2013. A Large-Scale Preparation Method of High Purity C-Phycocyanin. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, Vol. 3, N0 4, July 2013.
10
6. LAMPIRAN
6.1. Perhitungan
Kelompok B1
KF = "0,1521 – 0,474 (0,1094)" /5,34 = 1,877 mg/ml
Yield = "1,877×56" /8= 13,139 mg/g
Kelompok B2
KF = "0,1481 – 0,474 (0,1094)" /5,34 = 1,800 mg/ml
Yield = "1,800×56" /8= 12,600mg/g
Kelompok B3
KF = "0,1393 – 0,474 (0,1732)" /5,34 = 1,071 mg/ml
Yield = "1,071×56" /8= 7,497 mg/g
Kelompok B4
KF = "0,1676 – 0,474 (0,1749)" /5,34 = 1,586 mg/ml
Yield = "1,586×56" /8= 11,103 mg/g
Kelompok B5
KF = "0,1217 – 0,474 (0,1743)" /5,34 = 0,732 mg/ml
Yield = "0,732×56" /8= 5,124 mg/g
6.2. Laporan Sementara
6.3. Diagram Alir
6.4. Abstrak Jurnal
11