fikosianin_ratna rahayuningtyas_13.70.0138_D5_UNIKA SOEGIJAPRANATA

Acara IV

ISOLASI DAN PEMBUATAN POWDER

FIKOSIANIN : PEWARNA ALAMI DARI

“BLUE GREEN SPIRULINA”

LAPORAN RESMI PRATIKUM

TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh :

Ratna Rahayuningtyas

13.70.0138

Kelompok : D5

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2015

1

1. MATERI dan METODE

1.1. Materi

Bahan yang digunakan adalah Biomassa Spirulina basah atau kering, aquades dan

dekstrin. Serta alat yang digunakan yaitu Sentrifuge, pengaduk/stirrer, alat

pengering(oven), plate stirrer.

1.2. Metode

Biomassa Spirulina ditimbang dalam cawan

Dimasukkan dalam Elenmenyer.

Dilarutkan dalam aqua destilata (1 : 10).

Disentrifugasi 5000 rpm, 10 menit hingga didapat endapan dan supernatant.

Supernatan diencerkan sampai pengenceran 10-1 dan diukur kadar fikosianinnya

pada panjang gelombang 615 nm dan 652 nm

Diaduk dengan stirrer ± 2 jam

3

Dicampur merata dan dituang ke wadah

Dioven pada suhu 50°C hingga kadar air ± 7%

Supernatan diambil 8 ml dan ditambah dekstrin dengan perbandingan supernatan :

dekstrin = 1 : 1.

4

Didapat adonan kering yang gempal

Dihancurkan dengan penumpuk hingga berbentuk powder

Kadar Fikosianin (mg/g) diukur dengan rumus :

5

2. HASIL PENGAMATAN

Keterangan warna :

+ :biru muda

++ :biru

+++ :biru tua

Dari hasil pengamatan pada tabel diatas, maka diperoleh data untuk kelompok D1 menggunakan berat biomassa kering sebanyak 8 gr serta

aquades yang ditambahkan sebanyak 80 ml dan total filtrate yang diperoleh sebanyak 55 gr maka nilai OD615 sebesar 0,1854 , nilai OD652

sebesar 0,1733 , konsentrasi fikosianin sebesar 0,193 mg/ml , yield fikosianin sebesar 1,327 mg/ml dan warna sebelum pengovenan

berwarna biru serta setelah pengovenan berwarna biru muda. Untuk kelompok D2 menggunakan berat biomassa kering sebanyak 8 gr serta










Kel

Berat

Bio

Massa

Kering(g)

Jumlah Aquades

yang

ditambahkan(ml)

Total

Filtrat

yang

diperoleh

OD

615

OD

652

KF

(mg/ml)

Yield

(mg/ml)

Warna

Sebelum

dioven

Sesudah

dioven

D1 8 80 55 0,1854 0,1733 0,193 1,327 ++ +

D2 8 80 55 0,1914 0,1797 0,199 1,368 ++ +

D3 8 80 55 0,1863 0,1843 0,185 1,272 ++ +

D4 8 80 55 0,1980 0,1803 0,211 1,451 ++ +

D5 8 80 55 0,1687 0,2029 0,136 0,935 ++ +

6



berwarna biru serta setelah pengovenan berwarna biru muda.

7

3. PEMBAHASAN

Praktikum kali membahas mengenai pewarna alami dari Blue Green Micoalga Spirulina

yang mempunyai pigmen fikosianin. Pigmen ini yang dibutuhkan dalam pembuatan

pewarna alami. Seiring berkembangan jaman makanan yang mengandung warna-warna

yang menarik konsumen. Oleh karena itu pemberian warna pada makanan dapat

menarik minat konsumen, dengan penampakan produk makanan yang memikat para

konsumen (Candra, 2011). Umumnya, pewarna memiliki 2 jenis yaitu perwarna

buatan/sintetis dan pewarna alami/biopigmen (Mohammad, 2007).

Pewarna alami/biopigmen sangatnya banyak digunakan oleh masyarakat karena untuk

membuatnya gampang bisa menggunakan bagian-bagian tanaman seperti daun, buah,

batang atau umbi-umbian. Sifat yang tidak memberikan efek samping negative jika

dikonsumsi dan dapat diuraikan merupakan daya ikat banyak penggunaan pewarna

alami. Namun, pewarna alami memiliki kelemahan seperti ketersediaanya terbatas,

kurangnya stabilitas terhadapat panas, pH dan cahaya. Dengan demikian, perlu adanya

sumber pewarna alami lain yang memiliki ketersediaannya melimpah. Mikroalga

merupakan salah satu sumber pewarna alami yang dapat jadikan solusi. Produksi

mikroalga sangat mudah, waktu tumbuhnya yang cepat sehingga dalam waktu singkat

dapat dipanen, memproduksi secara terus-menerus, serta dapat dikendalikan sesuai

dengan kebutuhan dan keinginan, juga memiliki berbagai fungsi kesehatan seperti anti

kanker, anti hiperkolestrol serta dapat meningkatkan daya tahan tubuh (Arylza, 2005).

Mikroalga yang dapat digunakan untuk pewarna adalah spesies Spirulina. Spirulina

merupakan spesies sering dijadikan pewarna alami dengan adanya pigmen fikosianin

yang menghasilkan biru (Spolaore et al, 2006). Spirulina atau Arthrospira adalah

mikroalga yang masuk dalam kelompok ganggang hijau biru (blue-green algae). Bentuk

tubuhnya yang berupa filament selinder serta tidak bercabang berwarna hijau-biru

(Richmond, 1988). Seperti juga yang diterangkan dalam jurnal “Maximising

phycocyanin extraction from a newly identified Egyptian cyanobacteria strain:

Anobaena oryzae SOS13” bahwa sel vegetative dari mikroalga yang mengandung

fikosianin berbentuk silinder dan berdiametr berkisar 1,5-3,0 um dan panjangnya

berkisar 3,0-5,0 pM. Dalam koloni besar Spirulina berwarna hijau tua yang didapat dari

klorofil jumlah tinggi. Spirulina sangat mudah dicerna karena membrane sel yang tipis

8

dan lembut (Tieze, 2004). Spirulina banyak mengandung protein sekitar 60%

terkandung asam amino esensial, vitamin, dan memberikan khasiat sebagai obat

(therapeutic). Pigmen fikosianin yang terdapat pada Spirulina merupakan antioksidan

dan antiinflamatori serta berguna untuk menurunkan kolestrol (Desmorieux, 2006).

Pada jurnal yang berjudul “Study of Phycocyanin Production from Spirulina plantesis

Under Different Light Spectra” menerangkan bahwa Spirulina banyak mengandung

protein serta ada beberapa senyawa dan pigmen alami yang memiliki sifat fungsional.

Seperti yang ditemukan pada Spirulina yaitu phycobiliproteins, phycoerythrin (PE) dan

allophycocyanin (AP) dalam jumlah yang kecil. Namun pigmen fikosianin lebih

mendominasi yang menghasilkan warna biru, juga tergantung dari kemurnian pigmen

tersebut.

Fikosianin merupakan pigmen yang banyak ditemui pada ganggang hijau-biru dengan

jumalh 20% dari berat kering (Richmond, 1988). Merupakan pigmen dominan pada

Spirulina. Dalam 500 mg tables Spirulina mengandung fikosianin sebanyak 333,0 mg

(Tietze, 2004). Mempunyai absorbansi cahaya pada panjang gelombang 546 nm.

Fikosianin yaitu salah satu dari tiga pigmen (klorofil dan karatenoid) yang dapat

menangkap radiasi sinar matahari (Hall and Rao, 1999). Fikosianin adalah kumpulan

kompleks protein-protein yang berhubungan dan berperan untuk mendapatkan cahaya

serta energi transduksi. Pigmen ini dapat larut dapat pelarut polar seperti air. Toeri El-

Baky (2003) menyatakan bahwa pemakaian fikosianin sebagai pewarna alami pada

makanan sudah lama dilakukan. Umumnya fikosianin digunakan pada industri makanan

seperti telah diterapkan pada permen karet, minuman ringan, dairy product. Tidak

hanya digunakan dalam bidang industri makanan, fikosianin dapat diterapkan pada

produk kosmetik yang memiliki daya jual tinggi. Pengaplikasian telah dilakukan yaitu

pada lipstick dan eyeliners (Spolaore et al, 2006).

Pada jurnal yang terakhir dengan judul “Extraction and Separation of Phycocyanin from

Spirulina using Aqueous Two-Phase Systems of Ionic Liquid and Salt” menunjukan

dengan budidaya mikroalga Spirulina merupakan proses yang efektif untuk memperoleh

beberapa biokimia yang berharga seperti polisakarida, asam γ-linolenat, β-karoten ,

klorofil dan pikobiliprotein. Pikobiliprotein merupakan pigmen yang berwarna. Pigmen

dominan dalam keluarga pikobiliprotein adalah fikosianin. Umumnya fikosianin

9

digunakan sebagai pewarna alami dalam makanan dan dapat digunakan dalam industri

kosmetika.

Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk mendapatkan pewarna biru yaitu dimulai

dengan biomassa Spirulina dimasukan dalam Erlenmeyer dan melarutkan dengan

aquades dengan perbandingan 1:10. Kemudian dilakukan pengadukan menggunakan

stirrer dalam waktu kurang lebih 2 jam. Adanya pengadukan ini berperan untuk dapat

tercampur rata Spirulina dengan aquades sehingga proses pengekstrakan fikosianin

berjalan secara optimal. Selanjutnya dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm

selama 10 menit hingga memperoleh endapan dan supernatant yang berupa cairan berisi

fikosianin. Tujuan dilakukan sentrifugasi ini menurut Silveira et al, 2007 yaitu untuk

mendapatkan mengendapkan debris sel serta memperoleh pigmen fikosianin yang

terlarut dalam aquades. Sedangkan prinsip utama dari sentrifugasi yaitu untuk pelakuan

pemisahan antara substansi berdasarkan berat jenis molekul dibantu oleh gaya sentrigal

sehingga subtansi yang miliki ukuran besar akan berada di dasar, sedangkan substanti

yang berukuran kecil akan terletak di atas (Kimball,1992). Setelah itu supernatant yang

didapatkan diukur kadar fikosianinnya menggunakan spektrofotometer dengan panjang

gelombang 615 nm dan 652 nm. Supernatant ditambahan dekstrin perbandingan 1:1.

Kemudian supernatant yang sudah tercampur rata dituangkan dalam wadah yang dapat

digunakan sebagai alas untuk proses penuangan. Perlakuan penuangan ini dilakukan

dengan menuangankan dekstrin ke alas pengering terlebih dahulu, dilanjutkan dengan

supernatant yang didapatkan dituang secara perlahan-lahan. Lalu masukkan dalam oven

bersuhu 450C hingga kering yang memiliki kurang lebih kadar air sekitar 7%. Tidak

perlu pengukuran kadar air hanya cukup dengan menggunakan spatula dan dilihat sudah

kering atau masih gempal. Selanjutnya setelah benar-benar kering maka akan terlihat

adonan kering yang gempal. Oleh itu dilakukan penumbukan atau penghancuran adonan

hingga didapatkan dalam bentuk bubuk. Seperti tujuan dilakukan praktikum ini untuk

membuat pewarna bubuk dari Spirulina.

Penambahan dekstrin pada produk bermaksud untuk mengurangi terjadinya kerusakan

pigmen akibat oksidasi. Fennema (1976) berpendapat bahwa dekstrin merupakan

susunan unit glukosa yang bisa mengikat air, maka dari itu oksigen yang terlarut dapat

dikurangi, sehingga proses oksidasi bisa dicegah. Sifat dari dekstrin yang bisa larut

dalam air serta lebih stabil pada panas dapat melindungi senyawa volatile dan senyawa

10

yang rentan panas atau oksidasi yang ada pada masalah ini yaitu untuk melindungi

fikosianin.

Tujuan adanya pengeringan untuk memperkecil kadar air pada bahan. Pengkontrolan

tekanan dan temperature selama pengeringan berperan untuk meningkatkan

konduktivitas panas dan daya menebus (permeabilitas) uap air bahan yang kering.

Desmorieux dan Dacaen (2006) mengatakan bahwa, jika temperature pengeringan

fikosianin menggunakan diatas 600C, maka akan menyebabkan degradasi fikosianin

serta akan menimbulkan reaksi maillard. Dengan demikian, temperature yang

digunakan untuk proses pengeringan dibawah 600C.

Setelah dilakukan proses pembuatan fikosianin diperoleh hasil pengamatan dengan

peroleh data pada setiap kelompok seperti pengukuran optical density (OD615 dan

OD652), konsentrasi fikosianin, yield fikosianin dan warna yang berbeda-beda pada

setiap kelompok. Maka hasil dari tabel pengamatan mulai dari kelompok D1

memperoleh hasil nilai OD615 yakni 0,1854 , nilai OD652 yakni 0,1733 , nilai KF yakni

0,193 , yield fikosianin 1,327 , serta warna sebelum pengovenan berwarna biru dan

sesudah pengovenan berwarna biru muda. Untuk kelompok kelompok D2 memperoleh

hasil nilai OD615 yakni 0,1914 , nilai OD652 yakni 0,1797 , nilai KF yakni 0,199 , yield

fikosianin 1,368 , serta warna sebelum pengovenan berwarna biru dan sesudah

pengovenan berwarna biru muda. Untuk kelompok D3 memperoleh hasil nilai OD615

yakni 0,1863 , nilai OD652 yakni 0,1843 , nilai KF yakni 0,185 , yield fikosianin 1,272 ,

serta warna sebelum pengovenan berwarna biru dan sesudah pengovenan berwarna biru

muda. Untuk kelompok D1 memperoleh hasil nilai OD615 yakni 0,1980 , nilai OD652

yakni 0,1803 , nilai KF yakni 0,211 , yield fikosianin 1,3451 , serta warna sebelum

pengovenan berwarna biru dan sesudah pengovenan berwarna biru muda. Sedangkan

pada kelompok D1 memperoleh hasil nilai OD615 yakni 0,1687 , nilai OD652 yakni

0,2029 , nilai KF yakni 0,136 , yield fikosianin 0,935 , serta warna sebelum

pengovenan berwarna biru dan sesudah pengovenan berwarna biru muda. Pada

kelompok D5 memperoleh nilai yield yang tekecil, dikarenakan nilai OD652

mendapatkan nilai yang tertinggi. Hasil absorbansi biasanya dipengaruhi oleh

konsentrasi serta tingkatan kejernihan larutan (Fox, 1991). Sehingga semakin pekat

serta keruh dari suatu larutan, maka akan diperoleh nilai absorbansi yang tinggi.

Selanjutnya untuk warna yang dihasilkan setelah pengeringan pada setiap kelompok

11

sama yaitu biru muda. Hal ini menunjukan bahwa dengan adanya penambahan dekstrin

berkonsentrasi tinggi akan mengakibatkan bubuk fikosianin yang menjadi pudar atau

cenderung pucat.

Pada jurnal dengan judul ”Effect of Hg(II) and Pb(II) Ions on C-Phycocyanin (Spirulina

plantesis)” menunjukan bahwa efek dari penambahan ion Hg(II) dan Pb(II) pada

Spirulina plantesis diukur dengan menggunakan spektroskopi fluoresensi. Penyerapan

maksimum pada C-PC sekitar 620 nm dan maksimum emisi fluorensensi pada 640 nm.

Adanya SPDP sebagai crosslinker heterobifunctional sangatlah baik untuk

mempengaruhi peran amina. Rasio molar yang berbeda memiliki pengaruh yang

signifikan pada penyerapan dan fluorensensi spectrum C-phycocyanin. Maksimun

penyerapan dan fluorensensi maksimum dari kedua ion menurun dan bergeser dari 640

nm sampai 630 nm sebagai rasio molar SPDP yang meningkat.

Pada jurnal “Blue Light Enhance the Pigment Synthesis in Cyanobacterium Anabaena

ambigua Rao (Nostacales) menerangkan bahwa faktor lingkungan mempengaruhi

pertumbuhan dan metabolisme mikroalga. Lingkungan tersebut digunakan untuk

mengontrol metabolisme dan optimalisasi produk biosintesis tertentu. Anabaena

merupakan cyanobacterium yang digunakan untuk menghambat ninches pada ekologi

yang beragam, umumnya sawah sebagai tempat pengamatan. Untuk semua

mikroorganisme mempunyai fotosintetik cahaya yang berperan penting dalam

pertumbuhan, perbanyakan sel dan fisiologi cyanobacteria.

12

4. KESIMPULAN

Mikroalga Spirulina menghasilkan fikosianin yang berwarna biru.

Pengaplikasian fikosianin tidak hanya digunakan dalam industry pangan namun

bisa digunakan industry bidang kosmetika.

Mikroalga fikosianin sangat mudah diproduksi dengan waktu panen yang singkat.

Fikosianin mudah larut pada pelarut polar seperti air.

Fikosianin adalah kumpulan kompleks protein-protein yang berhubungan dan

berperan untuk mendapatkan cahaya serta energi transduksi.

Fikosianin sering digunakan dalam industry pangan seperti industry permen karet,

dairy product, minuman ringan.

Tujuan dilakukan sentrifugasi yaitu untuk mendapatkan mengendapkan debris sel

serta memperoleh pigmen fikosianin yang terlarut dalam aquades.

Proses pengadukan berguna untuk mencampurkan rata antara spirulina dengan

aquades.

Penambahan dekstrin pada produk bermaksud untuk mengurangi terjadinya

kerusakan pigmen akibat oksidasi.

Proses pengeringan bertujuan untuk menurunkan kadar air dari fikosianin yang

dihasilkan.

Dilakukan penumbukan atau penghaluskan fikosianin setelah pengeringan untuk

memperoleh bubuk fikosianin.

Penambahan dekstrin dengan kadar konsentrasi tinggi dapat menyebabkan warna

fikosianin menjadi pudar atau pucat.

Fikosianin juga memiliki fungsi kesehatan seperti anti kanker, anti hiperkolestrol

serta dapat meningkatkan daya tahan tubuh.

Panjang gelombang yang digunakan untuk spektrofotometer adalah 615 nm dan

652 nm.

13

Semarang, 28 Oktober 2015

Praktikan , Asisten Dosen

Deanna Suntoro

Ratna Rahayuningtyas Ferdyanto Juwono

13.70.0138

14

5. DAFTAR PUSTAKA

Alfredo Walter, Júlio Cesar de Carvalho, Vanete Thomaz Soccol, Ana Bárbara Bisinella de

Faria, Vanessa Ghiggi and Carlos Ricardo Soccol. 2011. Study of Phycocyanin

Production from Spirulina plantesis Under Different Light Spectra. Brazilian

Archives of Biology and Technology: Aninternational Journal.

Arylza, IS. 2003. Isolasi pigmen biru fikosianin dari mikroalga Spirulina plantesis. Journal

Osenalogi dan Limnologi di Indonesia, 38:79-92.

Candra, Budi Atrika. 2011. Karakteristik Pigmen Fikosianin dari Spirulina fusiformis yang

dikeringkan dan diamobilisasi [skripsi]. Dapertemen Teknologi Hasil Perairan,

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB. Bogor.

Desmorieux H. Dacaen N. 2006. Convective drying of Spirulina in thin layer. Journal Of

Food Engineering, 77:64-70.

El-Baky HHA. 2003. Over production of phycocyanin pigment in blue green alga Spirulina

sp. And it’s Inhibitory effect on growth of Ehrlich Aschites Carcinoma Cells

Journal Medical Science.

Fennema, D.R. 1976. Principles of Foods Science. Marcel Dekker. Inc. New York.

Fox, P. F. 1991. Food Enzymologi Vol 1. Elsevier Applied Sciences, London.

Gelagutashvili, Eteri; Tsakadze, Ketevan. 2012. Effect of Hg(II) and Pb(II) Ions on C-

Phycocyanin (Spirulina plantesis). Optics and Photonics Journal.

Hall DO, Rao KK. 1999. Photosynthesis Six Edition. Cambridge: Cambridge University

Press.

Kimball, J.W. 1992. Biologi jilid 1 edisi 5. Erlangga. Jakarta.

Mohammad, Johan. 2007. Produksi dan Karakteristik Biopigmen Fikosianin dari Spirulina

fusiformis serta Aplikasinya Sebagai Pewarna Minuman. Program Studi Teknologi

Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB. Bogor.

15

Richmond A.1988. Spirulina. Di dalam Borowitzka MA dan Borowitzka LJ, editor.

Microalga biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.

Salama, A., Abdel Ghany, A., Osman, A. and Sitohy, M. 2014. Maximizing phycocyanin

extraction from a newly identified Egyptian Cyanobacteria strain: Anabaena

oryzae SOS13. Internation Food Research Journal 22(2): 517-525.

Silveira, S. T.; Burkert, J. F. M.; Costa, J. A. V.; Burkert, C. A.V.; Kalil, S. J.; Bioresour.

Technol. 2007, 98, 1629.

Spolaroe, P et al. 2006. Commercial Application of Microalgae Review. J Biosci and

Bioeng.

Teitze HW. 2004. Spirulina Micro Food Macro Blessing. Ed ke-4. Australia: Haralz W

Tietze Publishing.

16

6. LAMPIRAN

6.1 Perhitungan

Rumus perhitungan :

Konsentrasi Fikosianin / KF (mg/ml) = x

Yield (mg/g) =

Kelompok D1

KF = = 0,193 mg/ml

Yield = = 1,327 mg/g

Kelompok D2

KF = = 0,199 mg/ml


Kelompok D3

KF = = 0,185 mg/ml


Kelompok D4

KF = = 0,211 mg/ml

Yield = = 1,451mg/g

Kelompok D5

KF = = 0,136 mg/ml


17

6.1. Laporan Sementara

6.2. Diagram Alir

6.3. Abstrak Jurnal

fikosianin_ratna rahayuningtyas_13.70.0138_D5_UNIKA SOEGIJAPRANATA

Documents

fikosianin_ratna rahayuningtyas_13.70.0138_D5_UNIKA SOEGIJAPRANATA