FIKOSIANIN

laporan resmi praktikum TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh:Nama: Angela LauvinaNIM: 13.70.0083Kelompok B4

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

Acara III

201513

1. MATERI METODE0. Materi0. AlatAlat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sentrifuge, pengaduk/stirrer, oven, dan plate stirrer.

0. BahanBahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah biomasa Spirulina basah, aquades, dan dekstrin.

0. Metode

8 gram biomasa Spirulina dimasukkan dalam Erlenmeyer

Dilarutkan dalam aquades (biomasa : aquades = 1 : 10)

Diaduk dengan stirrer selama 2 jam

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

8 ml supernatan ditambah dekstrin (supernatan : dekstrin = 1 : 1)

Dicampur rata dan dituang ke wadah

Dioven pada suhu 45C hingga kadar air 7%

Diperoleh adonan kering yang gempal

Dihancurkan dengan alat penumbuk hingga berbentuk powder

14

1. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan mengenai OD 615 nm & 652 nm, konsentrasi fikosianin, yield, dan warna dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Pengukuran OD 615 nm & 652 nm, Konsentrasi Fikosianin (KF), Yield, dan Warna Fikosianin (sebelum dan sesudah dioven)KelompokBerat Biomassa (gram)Jumlah Akuades (ml)Total Filtrat (ml)OD 615OD 652KF (mg/ml)Yield (mg/g)Warna

Sebelum di ovenSetelah dioven

B1880560,15210,10941,87713,139++

B2880560,14810,10941,80012,600++++

B3880560,13930,17321,0717,497++

B4880560,16760,17491,58611,103++

B5880560,12170,17430,7325,124++

Keterangan :Warna :+: biru muda++: biru+++: biru tua

Pada tabel 1, diketahui biomassa Spirulina yang digunakan dari kelompok untuk membuat fikosianin adalah 8 gram. Kemudian dengan penambahan 100 ml akuades dan dilakukan sentrifugasi sehingga didapatkan total filtrat yang diperoleh sebesar 56 ml. Panjang gelombang 615 nm, nilai absorbansi tertinggi ada pada kelompok B1 yaitu 0,1676, sedangkan nilai absorbansi terendah pada kelompok B3 yaitu 0,1393. Pada panjang gelombang 652 nm, dihasilkan nilai absorbansi terbesar oleh kelompok B4 yaitu 0,1749 dan nilai absorbansi terendah pada kelompok B1 dan B2 yaitu 0,1094. Konsentrasi fikosianin yang dihasilkan tertinggi adalah kelompk 1,877 mg/ml untuk kelompok B1 dan konsentrasi fikosianin terendah sebesar 0,732 mg/ml pada kelompok B5. Yield yang dihasilkan tertinggi pada kelompok B1 yaitu 13,139 mg/g dan kelompok dengan yield terendah pada kelompok B5 yaitu 5,124 mg/g. Kemudian dari percobaan diketahui bahwa tidak terjadi perubahan warna sebelum di oven dan sesudah di oven warna tetap biru muda. Namun untuk kelompok B2 warna yang dihasilkan sebelum di oven dan sesudah di oven adalah biru tua.

1. PEMBAHASAN

Pigmen fikosisanin merupakan pewarna alami, berasal dari spirulina atau yang memiliki nama lain Arthrospira. Spirulina merupakan organism multiseluler dan termasuk dalam alga hijau biru (blue green algae). Ciri-ciri spirulina yaitu: Memiliki membran sel yang tipis dan lembut sehingga mudah dicerna (Tietze, 2004). Memiliki filamen berwarna hijau-biru. Berbentuk silinder dan tidak bercabang (Richmond, 1988). Berwarna hijau tua apabila membentuk koloni yang besar. Warna hijau tua ini berasal dari klorofil dalam jumlah tinggi (Tietze, 2004). Kandungan protein Spirulina bervariasi dari 50%, hingga 70% dari berat keringnya (Richmond, 1988). Spirulina hanya dapat hidup pada suasana lingkungan yang sangat basa ( pH 8 hingga 11) Spirulina mengandung kolesterol yang rendah, kalori, lemak, dan sodium. Spirulina mengandung sembilan vitamin dan empat belas mineral yang terikat dengan asam amino. Contoh vitamin B12, provitamin A (-karoten), dan mineral terutama zat besi (Tietze, 2004) Spirulina juga mengandung 4-7% lipid atau lemak dan sebagian besar dalam bentuk asam lemak esensial (linoleat dan gamma linolenic acid) (Henrikson, 2009). Memiliki membran tilakoid dan struktur granula berupa fikobilisom yang terdiri dari fikobiliprotein. Berfungsi untuk menyerap cahaya dan dapat melindungi pigmen fotosintesis dari oksidasi pada cahaya berintensitas tinggi. Cahaya yang diserap oleh fikosianin ini akan ditransfer kepada allofikosianin yang kemudian akan diteruskan menuju pusat reaksi yaitu klorofil a di membran tilakoid (Diharmi 2001).

Selain dengan metode ekstraksi yang dilakukan oleh praktikan, ada juga metode ekstraksi yang dilakukan untuk mengekstraksi Phycosyanin. Sesuai dengan penelitian dari Duangsee, R. et al.,(2009) dalam jurnalnya yang berjudul Phycocyanin extraction from Spirulina plantensis and extract stability under various pH and temperature. Dalam jurnalnya diketahui bahwa ia mengekstraksi Phycocyanin dengan menggunakan 3 metode yaitu dengan cara sonication, repeated freezing dan thawing dan dengan menggunakan enzimolisis dan 2 strains yang digunakan adalah Spirulina plantensis. Terdapat 3 metode utama yang dilakukan :1. Secara mekanis :Seperti bead mill, sonikasi dan homogenisasi tekanan tinggi.2. Perusakaan fisik:Seperti: panas, freezing dan thawing berulang, atomisasi dan decompression3. Perusakan dengan agen pelisis :seperti: lisis kimia dan enzimatis lisis.

Extraction and Purification of C-phycocyanin from Spirulina platensis in Conventional and Integrated Aqueous Two-Phase Systems jurnal dari Antelo, et al (2010), telah dilakukan penelitian dengan melakukan ekstraksi dan putifikasi dari C-phycocyanin pada Spirulina platensis. Menurut jurnal tersebut, saat ini terus dikembangkan penggunaan spirulina platensis seperti penggunaannya dalam bidang kesehatan, pangan, dan kosmetik. Hal ini karena kandungan didalamnya sangat banyak dan bernutrisi. Selain itu mikroalaga ini dapat diproduksi secara masal dan cepat. Diantara protein yang ada di sprirulina plantesis merupakan phycobiliprotein yaitu keluarga dari hydrophilic, pewarna yang sangat baik dan pigmen protein yang berpendar yang dapat digolongkan menjadi 3 kelompok besar yaitu phycocyanin (C-PC), phycoerythrin (C-PE) dan allophycocyanin (C-APC) tergantung dari turunan warna dan karakteristik penyerapan. C-phycocyanin merupakan komponen terbesar dari keluarga phycobiliprotein yang tidak hanya digunakan sebagai komposisi yang bernitrisi dan sebagai pewarna alami( gums, produk dairy, es krim, jeli), juga sebagai kosmetik di Jepang, Thailand dan Cina tetapi dapat juga digunakan sebagai agen oksidasi dari penyakit therapeutic yang potensial. Didalam jurnal karya C. C. Moraes (2011) membahas mengenai ekstraksi C-Phycocyanin dengan menggunakan cara yang konvensional. C-Phycocyanin diekstrak dengan menggunakan system yang tidak menggunakan debris sel disebut system konvensional. Setelah ekstraksi padatan disentrifugasi dan disaring menggunakan vakum dan supernatant diambil. Pemurnian primer menghasilkan C-phycocyanin kasar dan kemudian digantikan dengan suspense biomasa yang kering dari Spirulina plantesis, dicampur dan diayak dengan menggunakan biomasa : solven.

Pigmen yang dapat dihasilkan oleh Spirulina adalah pigmen fikosianin. Pigmen fikosianin memiliki ciri-ciri sebagai berikut: Fikosianin memiliki berat molekul 140-210 kDa dan dua sub unit dan yang akan membentuk heterodimer. Antioksidan 20 kali lebih besar dibandingkan asam askorbat. Menjadi anti - inflamasi dan hepatoprotektif. Pada pH netral, pada umumnya fikosianin berbentuk hexameric Mengandung rantai tetraphyrroles terbuka untuk menangkap radikal oksigen sehingga mampu menangkap radiasi sinar matahari paling efisien dibandingkan klorofil maupun karotenoid (Romay et al, 1998). Merupakan pewarna alami bewarna biru, industri pangan biasanya menggunakan zat warna baik yang sintetis maupun alami. Menurut Steinkraus (1983) penggunaan zat warna sintetis lebih banyak dibandingkan zat warna alami, dikarenakan zat warna sintetis lebih murah, mudah didapat, beraneka ragam, bersifat stabil dan tahan lama. Tujuan penambahan pewarna untuk menggugah selera konsumennya, karena penampakan produk termasuk warnanya mempengaruhi penerimaan konsumen (Chandra, 2011). Menurut Tri Panji et al. (1996) fikosianin hanya dapat larut dalam pelarut polar seperti air. Fikosianin dapat mengalami kerusakan pada suhu tinggi dan selama penyimpanan 5 hari akan mengalami pemudaran warna hingga 30% setelah 15 hari pada suhu 35oC akan menjadi bening (Candra, 2011).

Struktur fikosianin dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur fikosianin(O Carra & O Heocha, 1976)

Langkah awal pada percobaan isolasi pigmen fikosianin dan pembuatan pewarna bubuk dari fikosianin adalah pelarutan 8 gram spirulina kedalam erlenmeyer yang dilarutkan aquades sebanyak 80 ml. Pelarutan menggunakan akuades sesuai dengan teori Boussiba dan Richmond (1980) yang menyatakan bahwa biomasaa Spirulina sp. lebih mudah larut dalam pelarut polar seperti pada air dan larutan buffer bila dibandingkan dengan pelarut yang kurang polar. Besar maupun kecilnya keberadaan fikosianin yang terkandung dalam biomasa sel tergantung dari banyak sedikitnya suplai nitrogen yang dikonsumsi oleh Spirulina sp.

Langkah selanjutnya adalah pengadukan dengan menggunakan stirrer selama 2 jam, tujuan dari pengadukan adalah mengoptimalkan proses. Selama proses ekstraksi, parameter yang perlu diperhatikan adalah ada atau tidaknya cahaya. Kemudian dilakukan proses sentrifugasi hingga didapatkan endapan dan supernatan berupa cairan yang mengandung fikosianin. Metode sentrifugasi tersebut sesuai dari jurnal yang menyatakan bahwa penyerapan maksimal dari fikosianin-c berada diantara panjang gelombang 610 dan 620 nm, dan fikosianin-c biasanya akan tampak berwarna biru gelap (Song et.al., 2013). Juga secara umum, suspensi homogen fikosianin diambil dan disentrifugasi menggunakan kecepatan 6000 x rpm selama 10 menit. Dengan demikian padatan dan suspense akan terpisah dan memudahkan isolasi fikosianin yang lebih murni (Devanathan & Ramanathan, 2012).

Setelah mendapatkan supernatan dari proses sentrifugasi, dilakukan pengukuran secara kuantitatif dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 615 nm dan 652 nm. Penetapan panjang gelombang sesuai dengan teori Sarada et al., (1998) bahwa kadar atau konsentrasi fikosianin dalam supernatan dapat diketahui dengan pengukuran spektrofotometer panjang gelombang 615 nm dan 652 nm. Achmadi et al. (1992) juga menambahkan bahwa pengukuran absorbansi bertujuan untuk mengetahui kelarutan fikosianin pada larutan.Konsentrasi Fikosianin / KF (mg/ml) = Yield (mg/g) =

Setelah pengukuran konsenrasi fikosianin, supernatan ditambah dekstrin dengan perbandingan supernatan:dekstrin adalah 8 ml:8 gram. Berdasar teori Murtala (1999) dan Thompson (2011) bahwa penambahan dekstrin merupakan polisakarida yang dihasilkan dari proses hidrolisa pati yang diatur oleh enzim tertentu atau hidrolisis oleh asam. Warna dekstrin berkisar putih hingga kuning. Dekstrin bersifat mudah larut dalam air, lebih cepat terdispersi, tidak kental, serta lebih stabil dibandingkan pati (Reynold, 1982). Dekstrin berfungsi untuk mempercepat pengeringan dan mencegah kerusakan pigmen akibat panas, meningkatkan total padatan, serta memperbesar volume. Ribuat dan Kumalaningsih menambahkan bahwa fungsi dekstrin sebagian besar yaitu sebagai pembawa bahan pangan yang aktif seperti bahan flavor dan pewarna yang membutuhkan sifat mudah larut air dan bahan pengisi karena dapat meningkatkan berat produk dalam bentuk bubuk. Stabilitas flavor yang diselubungi dekstrin cukup besar ketika berinteraksi dengan suhu tinggi saat proses pemanasan spray dryer. Oleh karena itu, dekstrin banyak digunakan dalam industri lain selain industri pangan seperti industri kertas dan tekstil.

Setelah proses pencampuran selesai dengan sempurna, langkah selanjutnya adalah pengeringan dengan suhu 45oC pada oven hingga mencapai kadar air 7%. Perlakuan pengeringan dengan suhu 45 oC tersebut sesuai dengan pendapat Desmorieux & Dacaen (2006) yang menyatakan bahwa jika pengeringan fikosianin dilakukan dengan suhu diatas 60oC akan mendegradasi fikosianin serta munculnya reaksi maillard. Selain itu adanya proses pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air bebas, dimana adanya air bebas dapat digunakan bakteri yang dapat merusak pigmen fikosianin. Setelah dikeringkan, proses selanjutnya adalah dilakukan penumbukan hingga terbentuk powder. Proses denaturasi protein menurut jurnal Hemlata et al (2011) mengatakan bahwa freezing dan thawing adalah metode yang efisien untuk mengekstrak phycobiliprotein pada berbagai macam cyanobacteria seperti Microcystis, Synechococcus, Spirulina, dan Nostoc muscorum dibandingkan metode lainnya karena penerapan metode ini tanpa pemanasan sehingga tidak terjadi denaturasi protein. Kristal es yang terbentuk selama freezing akan memecah dinding sel dan membran sel sehingga phycobiliprotein akan terekstrak ke dalam medium.

Berdasarkan hasil pengukuran dengan panjang gelombang 615 nm, nilai absorbansi tertinggi ada pada kelompok B1 yaitu 0,1676, sedangkan nilai absorbansi terendah pada kelompok B3 yaitu 0,1393. Pada panjang gelombang 652 nm, dihasilkan nilai absorbansi terbesar oleh kelompok B4 yaitu 0,1749 dan nilai absorbansi terendah pada kelompok B1 dan B2 yaitu 0,1094. Diketahui bahwa nilai tertinggi dan terendah berada pada panjang gelombang 652 nm. Berdasarkan teori Fox (1991), nilai OD atau absorbansi dipengaruhi oleh konsentrasi dan kejernihan larutan. Terdapat korelasi antara turbidity dan OD yang didapat, dimana semakin keruh suatu larutan maka nilai OD yang didapatkan akan semakin tinggi pula. Konsentrasi fikosianin yang dihasilkan tertinggi adalah kelompk 1,877 mg/ml untuk kelompok B1 dan konsentrasi fikosianin terendah sebesar 0,732 mg/ml pada kelompok B5.

Yield yang dihasilkan tertinggi pada kelompok B1 yaitu 13,139 mg/g dan kelompok dengan yield terendah pada kelompok B5 yaitu 5,124 mg/g. Yield yang dihasilkan dari percobaan ini berbanding lurus dengan konsentrasi fikosianin yang dihasilkan, dimana semakin tinggi konsentrasi fikosianin yang dihasilkan maka yield yang dihasilkan juga akan semakin tinggi pula, begitu juga sebaliknya. Tidak terjadi perubahan warna sebelum di oven dan sesudah di oven warna tetap biru muda. Namun untuk kelompok B2 warna yang dihasilkan sebelum di oven dan sesudah di oven adalah biru tua. Terjadi ketidak sesuaian terhadap hasil percobaan dan teori karena proses pengadukan supernatan dengan dekstrin terjadi ketidak merataan sehingga menyebabkan warna tidak terjadi perubahan. Hal ini sesuai dengan teori Wiyono (2007) yang mengatakan bahwa bahwa semakin tinggi konsentrasi dekstrin yang ditambahkan, maka bubuk fikosianin akan menjadi lebih pucat. Kemudian, hal lain yang dapat mempengaruhi perubahan warna adalah metode sensori secara organoleptik karena memiliki kelemahan yaitu bersifat subjektif (Merit et al., 1982).

1. KESIMPULAN

Spirulina merupakan organisme yang termasuk dalam kelompok alga hijau biru atau disebut juga blue green algae. Spirulina mampu menghasilkan pigmen fikosianin yang berwarna biru. Fikosianin merupakan salah satu dari tiga pigmen selain klorofil dan karotenoid yang mampu menangkap radiasi sinar matahari paling efisien. Jumlah fikosianin lebih dari 20% dari berat kering alga. Spirulina dapat menghasilkan pigmen fikosianin yang dapat larut pada pelarut polar seperti air. Pengukuran absorbansi bertujuan untuk mengetahui kelarutan fikosianin pada larutan. Penambahan dekstrin bertujuan untuk mempercepat pengeringan dan mencegah kerusakan akibat panas, untuk melapisi komponen flavor, meningkatkan total padatan, serta memperbesar volume. Nilai KF dan yield dari fikosianin dipengaruhi oleh optical density (OD). Semakin tinggi nilai KF maka yield yang didapatkan juga semakin tinggi.

Semarang, 2 Oktober2015Mengetahui,Praktikan Asisten Dosen:

Angela LauvinaDeanna Suntoro (13.70.0083)Ferdyanto Juwono

1. DAFTAR PUSTAKA

Antelo, F. S., Andreia A., Jorge A. V. C. and Susanna J. K. (2010). Extraction and Purification of C-phycocyanin from Spirulina platensis in Conventional and Integrated Two-Phase Systems. J. Braz. Chem. Soc., Vol. 21, No. 5, 921-926.

Boussiba S and Richmond A. (1980). c-Phycocianin as a storage protein in the blue-green alga Spirulina plantesis. Archives of Microbiology 125, 143-147.

Chandra, Budi Atrika. (2011). Karakteristik Pigmen Fikosianin dari Spirulina fusiformis yang Dikeringkan dan Diamobilisasi [skripsi]. Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB. Bogor.

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.

Hemlata; Gunjan Pandey; Fareha Bano; Tasneem Fatma. (2011). Studies on Anabaena sp. NCCU-9 With Special Reference to Phycocyanin. Journal of Algal Biomass Utilization. 2011. 2(1). 30-51.

Murtala, S. S. (1999). Pengaruh Kombinasi Jenis Dan Konsentrasi Bahan Pengisi Terhadap Kualitas Bubuk Sari Buah Markisa Siul (Passiflora edulis F. Edulis). Tesis. Pasca Sarjana Universitas Bawijaya Malang. 70 hal.

Carra P, hEocha C. (1976). Algal Biliproteins and Phycobilins. Goodwin TW, editor. 1976. Chemistry and Biochemistry of Plant Pigments. London: Academic press inc.

Reynolds, James E.F. (1982). Martindale The Extra Pharmacopolia, Edition Twenty Eigth. The Pharmacentical Press. London.

Richmond A. (1988). Spirulina. Di dalam Borowitzka MA dan Borowitzka LJ, editor. Micro-algal biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.

Romay C, Armesto J, Remirez D, Gonzlez R, Ledn N, Garca I. (1998). Antioxidant and anti-inflammatory properties of c-phycocyanin from blue-green algae. Inflammation Research.

Tietze HW. 2004. Spirulina Micro Food Macro Blessing. Ed ke-4. Australia: Harald W. Tietze Publishing. Hal 8-10.

Tri Panji S, Achmadi, Tjahjadarmawan E. (1996). Produksi asam gammalinolenat dari ganggang mikro Spirulina platensis menggunakan limbah lateks pekat. Menara Perkebunan 64 (1): 34-44.

Wiyono, R. (2007). Studi Pembuatan Serbuk Effervescent Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb) Kajian Suhu Pengering, Konsentrasi Dekstrin, Konsentrasi Asam Sitrat dan Na-Bikarbonat.

1. LAMPIRAN

1.1. Perhitungan

Rumus perhitungan :

Konsentrasi Fikosianin / KF (mg/ml) =

Yield (mg/g) =

Kelompok B1KF = = 1,877 mg/mlYield = = 13,139 mg/g

Kelompok B2KF = = 1,800 mg/mlYield = = 12,600mg/g

Kelompok B3KF = = 1,071 mg/mlYield = = 7,497 mg/g

Kelompok B4KF = = 1,586 mg/mlYield = = 11,103 mg/g

Kelompok B5KF = = 0,732 mg/mlYield = = 5,124 mg/g