lapres fikosianin

of 22 /22
ISOLASI DAN PEMBUATAN POWDER FIKOSIANIN : PEWARNA ALAMI DARI “BLUE GREEN SPIRULINALAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI HASIL LAUT Disusun oleh : Nama: Yoana Gita Permatasari NIM : 13.70.0091 Kelompok B1 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

Embed Size (px)

description

Yoana Gita (13.70.0091)

Transcript of lapres fikosianin

ISOLASI DAN PEMBUATAN POWDER FIKOSIANIN : PEWARNA ALAMI DARI BLUE GREEN SPIRULINA

LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh :Nama: Yoana Gita PermatasariNIM : 13.70.0091

Kelompok B1

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

20151. MATERI DAN METODE

1.1. Materi1.1.1. AlatAlat-alat yang digunakan dalam praktikum fikosianin antara lain sentrifuge, pengaduk / stirrer, alat pengering (oven), dan plate stirrer.

1.1.2. BahanBahan-bahan yang digunakan dalam praktikum fikosianin antara lain biomassa Spirulina basah atau kering, aquades, dan dekstrin.

1.2. Metode8 gram biomasa Spirulina dimasukkan dalam Erlenmeyer

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

2. HASILPENGAMATAN

Hasil pengamatan mengenai OD, Konsentrasi Fikosianin, Yield, dan Warna dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Pengukuran OD, Konsentrasi Fikosianin (KF), Yield, dan Warna FikosianinKel.Berat Biomassa (gram)Jumlah Akuades (ml)Total Filtrat (ml)OD 615OD 652KF (mg/ml)Yield (mg/g)Warna

Sebelum diovenSetelah 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

Dari tabel hasil pengamatan dapat dikatakan bahwa pengukuran OD, konsentrasi Fikosianin (KF), dan Yield, setiap kelompok memiliki nilai yang berbeda. Pada pengukuran OD615 kelompok yang memiliki nilai paling besar adalah kelompok B4, sedangkan nilai yang paling kecil adalah kelompok B5. Pengukuran OD652 pada tabel menunjukkan kelompok B1 dan B2 memiliki nilai yang sama dan paling kecil yaitu 0,1094, untuk kelompok yang mendapat hasil paling tinggi yaitu B4 dengan 0,1749. Konsentrasi fikosianin yang didapat oleh kelompok B1 memiliki hasil yang paling besar yaitu 1,877 mg/ml, sedangkan kelompok B5 mendapat hasil paling rendah, yaitu 0,732 mg/ml. Nilai yield yang didapat berdanding lurus dengan konsentrasi fikosianin, jika nilai KF besar, maka nilai yield juga akan besar pula, dan sebaliknya, seperti kelompok B1 nilai yieldnya 13,139 mg/g, dan nilai yield B5 5,124 mg/g. Warna fikosianin yang dihasilkan sebelum dan sesudah dioven pada semua kelompok adalah sama. Kelompok B1, B3, B4 dan B5 warna fikosianinnya adalah biru muda, sedanngkan kelompok B2 warnanya adalah biru.

3. PEMBAHASAN

Pada praktikum telah dilakukan percobaan pembuatan pewarna alami dari Spirulina sp. dengan cara mengisolasi pigmen fikosianin yang terdapat di dalamnya. Pewarna alami atau sintesis merupakan zat warna yang biasanya digunakan pada makanan, namun pewarna sintesis belum bisa menjamin keamanan pangan meskipun dari segi harga relatif murah dan mudah untuk didapatkan serta tahan lama karena bersifat stabil (Steinkraus, 1983). Pewarna alami merupakan solusi untuk menjamin keamanan pangan dengan tetap menyajikan makanan secara menarik (Astawan, 2008).

Pada praktikum ini mengekstraksi pigmen fikosianin dilakukan dengan cara biomassa dari spirulina dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan dilarutkan dengan aqua destilata dengan perbandingan 1:10 yaitu 8 gram : 80 ml. Penggunaan aqua destilata ini dapat melarutkan biomassa Spirulina menjadi lebih mudah dibandingkan dengan pelarut yang memiliki sifat kurang polar (Richmond, 1988). Kemudian dilakukan pengadukan dengan stirrer selama kurang lebih 2 jam lalu disentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 10 menit hingga didapatkan endapan dan supernatant (cairan yang berisi fikosianin). Hal ini hampir sama dengan metode yang digunakan oleh Devanathan & Ramanathan (2012) yang mensetrifugasi pada 6000 rpm selama 10 menit untuk memperoleh supernatannya. Supernatant digunakan untuk proses selanjutnya yaitu untuk mengukur kadar fikosianin, hal ini sesuai dengan teori Urek & Leman (2011). Pengukuran nilai absorbansi juga memiliki tujuan untuk mengetahui kelarutan fikosianin pada larutan (Achmadi et al., 2002). Lalu supernatant yang diperoleh diukur kadar fikosianinnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 615 nm dan 652 nm dan dicatat pada hasil pengamatan. Hal ini sesuai dengan pendapat Seo et al (2013) bahwa pengukuran nilai absorbansi menggunakan spektrofotometer. Panjang gelombang yang digunakan sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh Devanathan & Ramanathan (2012) bahwa untuk mengetahui kadar fikosianin dalam phycobiliprotein menggunakan panjang gelombang 615, 652 dan 562 nm. Langkah selanjutnya yaitu supernatant yang telah diperoleh ditambahkan dengan dekstrin dengan perbandingan 1:1 yaitu 8 ml:8 gram. Penambahan dekstrin ini berfungsi sebagai pembawa bahan pangan aktif misalnya bahan pewarna dan flavor, keduanya mudah larut di dalam air dan dapat meningkatkan berat produk yang berbentuk bubuk serta dapat mempercepat pengeringan dan mencegah rusaknya pigmen yang diakibatkan oleh panas (Thompson, 2011). Lalu dicampur hingga merata kemudian dituang di dalam wadah yang siap digunakan sebagai alas untuk pengeringan. Selanjutnya dimasukkan di dalam oven dengan suhu 45oC hingga kering atau diperoleh kadar air kurang lebih 7% atau dapat dilihat dengan spatula apakah sudah mengering atau masih menggumpal. Pengeringan memiliki tujuan untuk mengurangi kadar air dan mengurangi kadar air bebas yang bisa digunakan sebagai media bakteri untuk tumbuh ( Winarno, 2002). Jika sudah terbentuk adonan kering yang gempal maka dapat dihaluskan dengan alat penumbuk untuk memperoleh dalam pewarna alami dalam bentuk powder/bubuk. Jika semua telah selesai dilakukan maka dihitung konsentrasi fikosianin(mg/ml) dan yield(mg/g) :

Menurut Urek & Leman (2011) menyatakan bahwa spirulina sp. terlebih Spirulina maxima merupakan cyanobacterium yang terbentuk dari populasi yang besar pada air yang memiliki kandungan karbonat dan bikarbonat serta memiliki pH lebih dari 11. Spirulina juga merupakan organisme multiseluler yang bentuk tubuhnya berupa filamen hijau-biru dan berbentuk silinder serta tidak memiliki cabang (Richmond, 1988). Menurut Belay & Gershwin (2007) spirulina sp memiliki temperatur optimal untuk pertumbuhannya yaitu 35C-38C dan temperatur minimumnya yaitu 15C-20C. Karena di dalam fotosintesis membutuhkan CO2 maka spirulina juga membutuhkannya untuk menghasilkan O2 serta pH dari lingkungan perairan juga turut diperhatikan karena pertumbuhan spirulina sp pada pH - 11. Hal ini juga berpengaruh terhadap fikosianin yang sangat sensitif terhadap perubahan pH dan temperatur di lingkungan sekitarnya (Seo et al, 2013). Jurnal yang berjudul Phycocyanin Extraction from Spirulina Platensis and Extract Stability Under Various pH and Temperature terdapat metode ekstrasi sonifikasi, pembekuan dan pencairan, menunjukkan pembekuan dan pencairan sangat dipengaruhi oleh waktu ekstraksi, suhu yang digunakan juga dapat efisien terhadap ekstraksi tersebut.

Spirulina merupakan sumber dari protein sel tunggal dan mengandung mineral, vitamin, protein dan polyunsaturated fatty acid (Urek & Leman, 2011). Menurut Tietze (2004) spirulina juga mengandung kalori, lemak, kolestrol dan rendah kadar sodium serta mengandung empat belas vitamin yang penting dari empat belas mineral yang terikat dengan asam amino. Hal inilah yang mempengaruhi proses asimilasi di dalam tubuh terjadi sangat cepat dan pada dasarnya spirulina tidak membutuhkan pengolahan yang khusus karena spirulina memiliki membran sel yang tipis dan lembut sehingga mudah dicerna. Sedangkan menurut Seo et al (2013) pada salah satu mikroalga yaitu Spirulina platensis mudah dicerna dan diserap oleh tubuh manusia karena pada membran sel tidak mengandung selulosa. Spirulina banyak mengandung lipid dan asam lemak tidak jenuh sehingga hal inilah yang menyebabkan spirulina memiliki fungsi sebagai antioksidan (Monteiro et al., 2010).

Di dalam spirulina terdapat kandungan fikosianin yang merupakan pigmen alami hasil ekstraksi spirulina dan pigmen yang mendominasi adalah klorofil, karotenoid dan fikosianin (Duangsee, 2009). Menurut Richmond (1998) bahwa pigmen yang dapat ditemukan di dalam spirulina yaitu klorofil a yang memiliki berat 1,7 dari berat selnya, xantofil dan karotenoid sebesar 0,5% dari berat selnya serta fikobiliprotein yang merupakan protein paling dominan karena terdiri dari 20% protein seluler. Fikobiliprotein merupakan pigmen yang penting dalam spirulina dan terdiri dari allophycocyanin (APC), phycoerythrin (PE), dan phycosianin (PC) (Saleh et al., 2011).

Jurnal yang berjudul C-Phycocyanin Extraction from Spirulina plantesis Wet Biomass Fikosianin dapat diekstrak dari Spirulina dengan metode yang sederhana, bisa dengan metode kimia, fisik, dan enzimatik. Menurut Devanathan & Ramanathan (2012) kegunaan spirulina sp yang lain yaitu digunakan untuk farmasi, produk kosmetik dan digunakan di insustri pangan. Jurnal dengan judul A Large-Scale Preparation Method of High Purity C-Phycocyanin fikosianin komponen utama di dalam Spirulina sp., merupakan mikroalga yang termasuk alga hijau atau alga hijau biru dan beberapa dari mikroalga tersebut dapat memproduksi beberapa produk dari hasil fotosintesis. Fikosianin merupakan pigmen utama yang digunakan dalam fotosintesis dan memiliki fungsi untuk menyerap cahaya pada bagian yang memiliki kandungan klorofil yang rendah (Vonshak, 1997). Berdasarkan jurnal Studies on Anabaena sp. with Special Reference to Phycocyain fikosianin merupakan pigmen dengan warna biru yang memiliki manfaat yang baik dalam bidang ilmu makanan yaitu sebagai antioksidan, anti-aging, terapi, immunodiagnostics, kosmetik, dll.

Fikosianin yang terkandung di dalam spirulina memiliki peran sebagai komponen penyimpanan nitrogen, jika nitrogen yang tersedia mengalami penurunan maka media juga kehilangan nitrogen untuk proses pertumbuhannya dan berakibat fikosianin berkurang sehingga aktivitas protease meningkat dalam purifikasi c-fikosianin (Richmond, 1988). Menurut Urek & Leman (2011) nitrogen adalah syarat yang digunakan untuk sintesis asam amino sehingga dapat menghasilkan protein dan komponen seluler yang lainnya. Jumlah nitrogen pada medium pertumbuhanna juga berpengaruh terhadap komposisi biomassa dari spirulina. Berat molekul yang dimiliki fikosianin adalah 140 210 kDa (Song et al., 2013). Sedangkan untuk ekstrak fikosianin segar memiliki berat molekul sebesar 262 kDa yang menunjukkan lebih besar dari berat molekul yang dimiliki fikosianin.

Menurut Song et al (2013) terdapat hal-hal yang berpengaruh dalam pemurnian fikosianin yaitu densitas pada saat sentrifugasi, presipitasi amonium sulat, fase ekstraksi dan metode kromatografi. Jurnal yang berjudul Extraction and Purification of C-phycocyanin from Spirulina plantesis metode yang dapat digunakan untuk memurnikan phycocyanin dari Spirulina dengan menggunakan ammonium sulfat curah hujan, karena banyak manfaat yang dihasilkan dari pigmen ini. Dalam proses penyimpanan fikosianin dapat terjadi perubahan warna atau terjadi pemudaran warna sebesar 30% dan bahkan menjadi bening ketika suhu mencapai 35C setelah 15 hari Mishra et al., 2008). Hal yang bisa digunakan untuk mencegah pemudaran warna yaitu dengan adanya penambahan dekstrin. Dekstrin merupakan polisakarida yang melalui proses hidrolisa pati oleh enzim tertentu atau hidrolisa oleh asam (Thompson, 2011). Menurut Reynold (1982) dekstrin memiliki sifat yang larut di dalam air, tidak kental, terdispersi secara cepat, berwarna putih hingga kekuningan serta lebih stabil daripada pati.

Dari hasil pengamatan yang didapat, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi nilai absorbansi maka konsentrasi fikosianin dan nilai yield juga semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan pendapat Seo et al (2013) bahwa semakin tinggi kadar fikosianin maka konsentrasi juga meningkat serta terdapat peningkatan aktivitas. Perbedaan nilai absorbansi pada setiap kelompok dapat dipengaruhi oleh konsentrasi dan kejernihan larutan tersebut, semaikin keruh larutan maka konsentrasi larutan semakin tinggi ( Fox, 1991). Pada semua kelompok warna fikosianin sebelum dioven dan setelah dioven tidak terjadi perubahan warna. Hal ini belum sesuai dengan penadapat Mishra et al (2008) bahwa akan terjadi pemudaran warna setelah dilakukan penyimpanan beberapa hari sehingga warna bubuk fikosianin terlihat lebih muda.

4. KESIMPULAN

Mengekstraksi pigmen fikosianin dilakukan dengan cara biomassa dari Spirulina sp. Penggunaan aqua destilata dapat melarutkan biomassa Spirulina menjadi lebih mudah dibandingkan dengan pelarut non polar. Pengukuran nilai absorbansi memiliki tujuan untuk mengetahui kelarutan fikosianin pada larutan. Pengukuran nilai absorbansi menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang yaitu 615 nm dan 652 nm. Penambahan dekstrin berfungsi sebagai bahan pewarna dan flavor. Terbentuk adonan kering yang gempal maka dihaluskan dengan alat penumbuk untuk memperoleh dalam pewarna alami menjadi bentuk powder/bubuk.

Semarang, 5 Oktober 2015PraktikanAsisten Dosen -Deanna Suntoro -Ferdyanto Juwono Yoana Gita P.5. DAFTAR PUSTAKA

Achmadi SS, Jayadi, Tri-Panji.(2002). Produksi pigmen oleh Spirulina platensis yang ditumbuhkan pada media limbah lateks pekat.Hayati.

Astawan M, Kasih AL. (2008). Khasiat Warna-Warni Makanan. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Belay, Amha and M. E. Gershwin. (2007). Spirulina in Human Nutrition and Health. CRC Press.

Devanathan, J.;N. Ramanathan. (2012). Pigment production from Spirulina platensis using seawater supplemented with dry poultry Manure. Department of Microbiology, Annamalai University, Annamalainagar, Tamilnadu. India. J. Algal Biomass Utln. 2012, 3 (4): 6673 Pigment production from Spirulina platensis. ISSN: 2229- 6905.

Duangsee,R.Natapas Pheopat;Suwayd Ningsanond. (2009). Phycocyanin extraction from Spirulina platensis and extract stability under various pH and temperature. As. J. Food Ag-Ind. 2009, 2(04), 819-826. Asian Journal of Food and Agro-Industry. ISSN 1906-3040. www.ajofai.info.

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

Mishra SK, Shrivastav A, Mishra S. (2008). Effect of preservatives for food grade C-PC from Spirulina platensis. Process Biochemistry 43:339345.

Monteiro, M.P.; Rosa H.L.; and Theresinha M.A. (2010).Effect of Three Different Types of Culture Conditions on Spirulina maxima Growth. Vol.53, n. 2: pp. 369-373.

Reynold, T. D. 1982. Unit Operations And Processes In Environmental Engineering. Brooks/Cole Engineering Division Monterey : California.

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

Saleh, A.M., Dhar, D.W. and Singh, P.K. Comparative pigment profiles of different Spirulina strains. Research in Biotechnology, 2(2): pp 67-74, 2011.

Seo, Y.C.; Woo Seok Choi; Jong Ho Park; Jin Oh Park;Kyung-Hwan Jung; and Hyeon Yong Lee. (2013). International Journal of Molecular Sciences. ISSN 1422-0067. www.mdpi.com/journal/ijms.

Song, W.; Cuijuan Zhao; Suying Wang. (2013). A Large-Scale Preparation Method of High Purity C-Phycocyanin. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, Vol. 3, No. 4, July 2013. DOI: 10.7763/IJBBB.2013.V3.216. Steinkraus, H. (1983). Indigenous Fermented Food. Marcel Dekker. New York.

Thompson, Caroline. (2011). What Is Wheat Dextrin? http://www.livestrong.com/article/499266-what-is-wheat-dextrin/ Diakses pada 6 September 2014.

Tietze HW. (2004). Spirulina Micro Food Macro Blessing.Ed ke-4. Australia: Haralz W Tietze Publishing.

Urek, R.O.; Leman Tarhan. (2011). Th e relationship between the antioxidant system and phycocyanin production in Spirulina maxima with respect to nitrate concentration. Biochemistry Division, Chemistry Department, Science Faculty, Dokuz Eyll University. Turkey.

Vonshak A. (1997). Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, Cell-Biology and Biotechnology. London: Taylor & Francis.

Winarno, F.G. (2002). Kimia Pangan dan Gizi. Pt Gramedia Pusataka Utama. Jakarta.6. LAMPIRAN

6.1. 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

6.2. Laporan Sementara6.3. Diagram Alir6.4. Abstrak Jurnal