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

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 45ºC hingga kadar air ± 7%

Diperoleh adonan kering yang gempal

Dihancurkan dengan alat penumbuk hingga berbentuk powder

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan mengenai OD, Konsentrasi Fikosianin, Yoeld, dan Warna dapat

dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Pengukuran OD, Konsentrasi Fikosianin (KF), Yield, dan Warna Fikosianin

KelompokBerat

Biomassa (gram)

JumlahAkuades

(ml)

Total Filtrat (ml)

OD 615

OD 652

KF (mg/ml)

Yield (mg/g) Warna

Sebelum di oven

Setelah dioven

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 :+ : biru muda++ : biru+++ : biru tua

Dari data diatas dapat diketahui bahwa berat biomassa spirulina adalah sama yaitu 8 gram untuk semua kelompok, dengan jumlah aquades sebanyak 80 ml dan total filtrate sebanyak 56 ml dihasilkan warna sebelum dan sesudah di oven yang berbeda-beda. Untuk kelompok B1, B3, B4 dan B5 warna sebelum di oven yaitu biru muda namun setelah di oven ternyata tidak ada perubahan yaitu tetap biru muda. Namun untuk kelompok B2 warna sebelum di oven yaitu biru dan setelah di oven warnanya tetap yaitu biru.

3. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini akan dilakukan pembuatan pigmen fikosianin sebagai pewarna

alami dari blue-green microalga spirulina. Spirulina termasuk dalam kelompok alga

hijau biru (blue-green algae) yang merupakan organisme multiseluer. Tubuhnya berupa

filamen berwarna hijau-biru berbentuk silinder dan tidak bercabang. Pigmen yang

terdapat pada Spirulina dikelompokkan menjadi 3 jenis pigmen yakni klorofil a sebesar

1,7% dari berat sel, karotenoid dan xantofil sebesar 0,5% berat sel, dan fikobiliprotein

yang secara normal terdiri dari 20% protein seluler dan secara kuantitatif merupakan

pigmen yang paling dominan pada Spirulina (Richmond 1988). Dalam industri pangan,

warna merupakan salah satu parameter yang sangat penting untuk menarik konsumen.

Cara untuk memperoleh produk pangan dengan warna yang menarik, industri pangan

biasanya menggunakan zat warna baik yang sintetis maupun alami. Penggunaan zat

warna sintetis lebih sering digunakan dalam industri pangan karena pewarna sintetis ini

lebih mudah didapat, murah, stabil dan tahan lama. (Steinkraus,1983).

Spirulina juga merupakan penghasil fikosianin yang relatif cepat bereproduksi sehingga

mudah dalam proses pemanenannya. Jenis ini hidup dalam lingkungan yang sangat basa

(pH 8-11) dengan kandungan senyawa karbonat-bikarbonat yang tinggi, dalam

hidupnya spirulina memerlukan cahaya dan CO2 untuk berfotosintesis. Oksigen yang

dihasilkan dari fotosintesis dapat meningkatkan kandungan O2 dalam medium

pertumbuhannya. Unsur nitrogen juga harus dipasok karena mikroalga ini tidak dapat

mengkonsumsinya dari udara dan jika kondisi pertumbuhan telah sesuai, biomasa

kering spirulina yang didapat bisa mencapai 60-70 ton/hektar kolam (Tri-Panji et. al.

1996).

Fikosianin merupakan kelompok pigmen yang memiliki warna biru tua, dan pigmen ini

termasuk kelompok biliprotein yang dapat menghambat pembentukan kanker koloni (Ó

Carra & Ó hEocha, 1976). Fikosianin juga merupakan pigmen yang paling dominan

pada spirulina. Keberadaan fikosianin adalah sebagai komponen penyimpan nitrogen

pada spirulina (Richmond 1988). Hemlata, et al. (2011) menambahkan bahwa

fikosianin adalah pigmen utama dari cyanobacteria, rhodophytes, cryptomonads,

dancyanelles. Fikosianin berperan penting dalam banyak aplikasi bioteknologi di ilmu

pangan, terapi, immune diagnose, kosmetik dan proses farmasi. Sebagai pewarna alami,

fikosianin memiliki manfaat yaitu sebagai anti radang dan juga antioksidan karena di

dalam struktur fikosianin terdapat rantai tertraphyrroles terbuka yang memiliki

kemampuan menangkap radikal oksigen (Shih et al., 2009; Romay et al., 2003).

(Moraes, C. C. et al. 2011) mengatakan bahwa C-fikosianin merupakan pewarna

birualami yang biasa digunakan di makanan dan industry farmasi. C-fikosianin ini dapat

diekstrak dari Spirulina platensis dengan menggunakan metode yang sederhana yang

efisien. Ekstraksi yang dilakukan dapat dengan beberapa metode yang berbeda seperti

metode kimia yaitu dengan pengolahan asam organic dan anorganik, sedangka nmetode

fisik dapat berupa freezing dan thawing, sonikasi dan homogenisasi, serta dengan

metode enzimatis dapat berupa pengolahan lisosim. Dalam 500 mg tablet spirulina

mengandung 333,0 mg (Tietze 2004).

Ditambahkan oleh Song, Wenjun (2013) yang mengatakan bahwa c-fikosianin

merupakan komponen utama phycobili protein in spirulina. Dalam ekstraksinya dapat

menggunakan metode preparasi dengan tinggi kemurnian yang didapat. Caranya dengan

mengeringkan Spirulina platensis dengan diinkubasi dengan 1 mg/ml lisosim setelah itu

dipecah dengan menggunakan tekanan tinggi homogenizer. Absorbansi cahaya

maksimum pada panjang gelombang fikosianin adalah 546 nm (Ó Carra &Ó hEocha,

1976). Menurut Kumar, Devendra, et al.(2014) c-fikosianin dapat diekstrak dari

Spirulina platensis. Berdasarkan jurnal ini disebutkan bawah ekstraksi dan pemurnian

fikosianin dapat menggunakan presipitasi ammonium sulfat, diikuti dengan

kromatografi tunggal dengan DEAE-selulose-11 dan buffer asetat. Ekstraksi fikosianin

dari Spirulina platensis dengan menggunakan metode sonifikasi yang berbeda, jenis pH

dan suhu yang berbeda pula akan mempengaruhi pemecahan sel. Dari hasil dapat

diketahui waktu pembekuan dan thawing dapat mempengaruhi secara signifkan

pemecahan sel. Dan suhu berkontribusi besar dalam efisiensi ekstraksi fikosianin.

Duangsee (2009).

Pada praktikum kali ini tahap awal yang dilakukan pengisolasian fikosianin dengan

memasukkan biomassa spirulina ke dalam erlenmeyer dan dilarutkan dengan aquades

(metode ekstraksi pelarut polar). Penambahan aquades memang penting karena spirulina

dapat menghasilkan pigmen fikosianin berwarna biru yang dapat larut air (Syah et al,

2005). Kemudian dilakukan pengadukan menggunakan stirrer selama kurang lebih 2

jam. Tujuan pengadukan ini adalah agar Spirulina dengan aquades dapat tercampur rata

sehingga proses ekstraksi fikosianin dapat berjalan dengan optimal. Setelah itu sampel

di sentifugasi 500 rpm selama 10 menit hingga diperoleh endapan dan supernatant

(cairan berisi fikosianin). Kemudian supernatant yang didapat di ukur kadar

fikosianinnya dengan menggunakan spektrofotometer, dan ditambahkan dekstrin

dengan perbandingan 1:1. Tujuan penambahan dekstrin untuk mempercepat

pengeringan dan mencegah kerusakan akibat panas,melapisi komponen

flavour,meningkatkan total padatan, dan memperbesar volume (Murtala, 1999).

Dekstrin dapat melindungi stabilitas flavor selama pengeringan dengan menggunakan

spray dryer (Suparti, 2000). Menurut Arief (1987), dekstrin mampu menjaga stabilitas

flavor selama pemanasan, hal ini dikarenakan struktur molekul dekstrin berbentuk

spiral, sehingga molekul-molekul flavor akan terperangkap di dalam struktur ini.

Menurut Fennema (1976), ia menyatakan bahwa dekstrin tersusun atas unit glukosa

yang dapat mengikat air, sehingga oksigen yang larut dapat dikurangi, akibatnya proses

oksidasi dapat dicegah. Dekstrin bersifat mudah larut dalam air, lebih cepat terdispersi,

tidak kental serta lebih stabil daripada pati. Penambahan dekstrin ke dalam produk dapat

mengurangi kerusakan pigmen akibat oksidasi (Reynold, 1982).

Setelah tercampur rata lalu dituangkan ke dalam wadah yang dapat digunakan untuk

proses pengeringan. Kemudian supernatant yang sudah tercampur homogen dimasukkan

kedalam oven dengan suhu hingga kadar airnya mencapai 7% (tidak perlu mengukur

kadar air, cukup diambil menggunakan spatula dan dilihat sudah kering atau masih

menggumpal) sehingga diperoleh adonan kering yang gempal. Namun apapbila

spirulina tidak di simpan dalam kondisi kering maka akan mengalami fermentasi.

Suhartono (2000).

Setelah supernatan dan dekstrin tercampur rata, dilanjutkan dengan pemanasan dalam

oven dengan suhu 45oC hingga kadar airnya mencapai 7% (tidak perlu mengukur kadar

air, cukup diambil menggunakan spatula dan dilihat sudah kering atau masih

menggumpal) sehingga diperoleh adonan kering yang gempal. Kemudian adonan kering

tersebut dihancurkan hingga berbentuk serbuk. Pengeringan ini dilakukan karena

menurut Angka dan Suhartono (2000) apabila Spirulina tidak disimpan dalam kondisi

kering maka Spirulina akan mengalami fermentasi. Seelah dikeringkan, adonan kerig

yang sudah terbentuk kemudian dihancurkan menggunakan alat penumbuk hingga

berbentuk powder.

Dari hasil percoban diatas didapatkan hasil bahwa dengan berat biomassa kering

sebanyak 80 gram untuk semua kelompok dan ditambah aquades sebanyak 80 ml

didapatkan total filtrat yang sama yaitu sebanyak 56 ml. Namun untuk hasil

pengukuran optical density (OD615 dan OD652), konsentrasi fikosianin, yield fikosianin

dan warna pada masing-masing kelompok memiliki nilai yang berbeda-beda. Dari

rumus yang telah digunakan didapatkan hasil konsentrasi fikosianin sebesar 1,877

mg/ml untuk kelompok B1, 1,800 mg/ml untuk kelompok B2, 1,071 mg/ml untuk

kelompok B3, 1,586 mg/ml untuk kelompok B4 dan 0,732 mg/ml untuk kelompok B5.

Fox (1991) menyatakan bahwa metode absorbansi dipengaruhi oleh konsentrasi dan

kejernihan dari llarutan. Semakin pekat dan keruh suatu larutan, nilai absorbansinya

yang didapatkan semakin tinggi. Kemudian dari hasil KF dapat digunakan untuk

menghitung nilai Yield , dan hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut, untuk

kelompok B1 sebesar 13,139 mg/g, untuk kelompok B2 sebesar 12,600 mg/g, untuk

kelompok B3 sebesar 7,497 mg/g, untuk kelompok B4 11, 103 mg/g dan untuk

kelompok B5 sebesar 5,124 mg/g. dari sampel dengan berat yang sama ternyata tidak

dihasilkan hasil yang sama, Wiyono (2007) mengatakan terdapat beberapa kesalahan,

yaitu semisal pada saat penambahan dekstrin yang kurang merata karena Penambahan

konsentrasi dekstrin yang semakin tinggi akan menyebabkan warna bubuk fikosianin

menjadi semakin pudar, bisa juga karena pengujian sensoris yang dilakukan kurang

akurat.

4. KESIMPULAN

Spirulina mempunyai pigmen fikosianin berwarna biru yang dapat digunakan

sebagai pewarna alami.

Pigmen fikosianin dapat larut pada pelarut polar seperti air.

Pengadukan dengan stirrer bertujuan untuk menghomogenkan larutan dan untuk

memaksimalkan ekstraksi polar.

Dekstrin yang ditambahkan berfungsi untuk mempercepat pengeringan dan

mencegah kerusakan akibat panas, untuk melapisi komponen flavor, meningkatkan

total padatan, serta memperbesar volume.

dekstrin mampu menjaga stabilitas flavor selama pemanasan, hal ini dikarenakan

struktur molekul dekstrin berbentuk spiral.

Nilai optical density (OD) mempengaruhi nilai konsentrasi fikosianin dan yield

fikosianin.

Penambahan konsentrasi dekstrin yang semakin tinggi akan menyebabkan warna

bubuk fikosianin menjadi semakin pudar.

Semarang, 5 Oktober 2015

Praktikan,

Yosefine Yovita R

13.70.0175

Asisten Dosen,

Deanna Suntoro dan Ferdyanto Jowono

5. DAFTAR PUSTAKA

Arief, M. (1987). Ilmu Meracik Obat Berdasar Teori Dan Praktek. Universitas Gajahmada Press. Yogyakarta.

Duangsee, Rachen, Natapas Phoopat&SuwaydNingsanond. 2009. Phycocyanin Extraction from Spirulina platensis and Extract Stability under Various pH and Temperature. Asian Journal of Food and Agro-Industry 2(04), 819-826. Bangkok. Thailand.

Fennema, O.R. (1976). Principles of Foods Science. Marcel Dekker. Inc. New York.

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

Hemlata, et al. 2011.Studies on Anabaena sp. NCCU-9 with Special reference to

phycocyanin. Journal of Algal Biomass Utilization 2(1): 30-51. Department of

Bioscience, Jamia Millia Islamia (Central University). New Delhi.

Kumar, Devendra, et al.2014. Extraction and Purification of C-phycocyanin from

Spirulinaplatensis (CCC540).In d J Plant Physical. 19(2):184-188.

Moraes, C. C. et al. 2011. C-Phycocyanin Extraction FromSpirulinaplatensisWet Biomass. Brazilian Journal of Chemical Engineering vol 28, No. 01.Pp 45-49. Universidal Federal do Pampa. Brasil.

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.

Ó Carra P, Ó 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, González R, Ledón N, Remirez D, Rimbau V. (2003). C-phycocyanin: a Biliprotein with Antioxidant, Anti-inflammatory and Neuroprotective Effects. Current Protein and Peptide Science.

Shih CM, Cheng SN, Wong CS, Kuo YL, Chou TC. (2009). Antiinflammatory and Antihyperalgesic Activity of C-Phycocyanin. International Anesthesia Research Society 108(4).

Song, Wenjun, 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.

Steinkraus, H. (1983). Indigenous Fermented Food. Marcel Dekker. New York.

Suparti, W. 2000. Pembuatan Pewarna Bubuk dari Ekstrak Angkak: pengaruh Suhu, Tekanan dan Konsentrasi Dekstrin. Tesis. Program Pascasarjana. Universitas Brawijaaya. Malang.

Syah et al. 2005.Manfaat dan Bahaya Bahan Tambahan Pangan. Bogor: Himpunan Alumni Fakultas Teknologi Pertanian IPB.

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

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

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

6. LAMPIRAN

6.1. Perhitungan

Rumus perhitungan :

KonsentrasiFikosianin / KF (mg/ml) = OD615 – 0,474 (OD652 )

5,34

Yield (mg/g) = KF × Vol (total filtrat)g (berat biomassa)

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