fikosianin_theresia gilang a_c5_unika soegijapranata
DESCRIPTION
praktikum ini dilakukan untuk mengetahui cara mengisolasi pigmen fikosianin dan membuat pewarna bubuk dari fikosianinTRANSCRIPT
Acara IV
ISOLASI & PEMBUATAN POWDER
FIKOSIANIN: PEWARNA ALAMI DARI
“BLUE GREEN SPIRULINA”
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
TEKNOLOGI HASIL LAUT
Disusun Oleh :
Nama : Theresia Gilang A.
NIM : 13.70.0123
Kelompok C5
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
2015
1
1. Materi Metode
1.1. Materi
1.1.1. Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum fikosianin ini adalah sentrifuge,
pengaduk/stirrer, oven dan plate stirrer.
1.1.2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah biomassa Spirulina basah atau
kering, aquades dan dekstrin
1.2. Metode
Biomassa Spirulina dimasukkan dalam erlenmeyer
Dilarutkan dalam aqua destilata (1 : 10)
Disentrifugasi 5000 rpm, 10 menit hingga didapat endapan dan supernatant.
Supernatan diencerkan sampai pengenceran 10-2
dan diukur kadar
fikosianinnya pada panjang gelombang 615 nm dan 652 nm
Diaduk dengan stirrer ± 2 jam
2
Dicampur merata dan dituang ke wadah
Dioven pada suhu 50°C hingga kadar air ± 7%
Didapat adonan kering yang gempal
Dihancurkan dengan penumpuk hingga berbentuk powder
Supernatan diambil 8 ml dan ditambah dekstrin dengan perbandingan
supernatan : dekstrin = 1 : 1 (kelompok C1-C3), sedangkan kelompok
C4-C5 menggunakan perbandingan 8 : 9
Konsentrasi Fikosianin / KF (mg/ml) =𝑂𝐷615 − 0,474(𝑂𝐷652)
5,34×
1
10−2
𝑌𝑖𝑒𝑙𝑑 (mg/g) =𝐾𝐹 × 𝑉𝑜𝑙 (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑡)
𝑔 (𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎)
Kadar Fikosianin (mg/g) diukur dengan rumus :
3
2. HASIL PENGAMATAN
Hasil pengamatan fikosianin dapat dilihat pada tabel 1.
Keterangan Warna:
+ Biru Muda
++ Biru
+++ Biru Tua
Pada hasil pengamatan fikosianin dapat diketahui bahwa jumlah biomassa kering dan aquades yang ditambahkan sebesar 8 gram dan 80 ml.
kemudian pada semua kelompk total filtrat yang diperoleh sebanyak 56 ml. pada nilai absorbansi panjang gelombang 615 didapatkan nilai
yang paling tinggi adalah kelompok C1 sebesar 0,1490 kemudian yang paling kecil adalah kelompok C4 sebesar 0,1410. Pada nilai
absorbansi panjang gelombang 625 diketahui bahwa nilai paling tinggi ada pada kelompok C2 dengan nilai 0,0594 dan nilai terkecil
sebesar 0,0574 yaitu pada kelompok C3. Nilai KF terbesar adalah kelompok C1 dengan nilai 2,280 mg/ml dan nilai terkecil adalah
kelompok C4 yaitu 2,114 mg/ml. kemudian pada yield nilai tertinggi ada pada kelompok C1 sebesar 15,960 mg.ml dan nilai terkecil pada
Kel Berat Jumlah Aquades Total Filtrat
OD 615 OD 652
KF Yield Warna
Bio Massa
Kering(g) ditambahkan(ml)
Diperoleh
(ml) (mg/ml) (mg/ml)
Sebelum
di Oven
Sesudah
diOven
C1 8 80 56 0,1490 0,0575 2,280 15,960 +++ +
C2 8 80 56 0,1460 0,0594 2,207 15,449 +++ +
C3 8 80 56 0,1437 0,0574 2,181 15,267 +++ +
C4 8 80 56 0,1410 0,0593 2,114 14,798 ++ +
C5 8 80 56 0,1440 0,0588 2,175 15,225 ++ +
Tabel 1. Hasil Pengamatan Fikosianin
4
kelompok C4 yaitu sebesar 14,798 mg/ml. pada analisa warna sebelum dioven kelompok C1, C2 dan C3 mendapatkan warna fikosianin
biru tua sedangkan kelompok C4 dan C5 mendapatkan warna fikosianin biru. Pada analisa warna setelah dioven dapat diketahui bahwa
pada kelompok C1, C2, C3 dan C4 berwarna biru muda sedangkan kelompok C5 berwarna biru.
5
3. PEMBAHASAN
Pewarna merupakan bahan tambahan makanan yang berfungsi untuk memberikan
warna pada produk supaya penampakannya lebih menarik. Pewarna makanan pada
umumnya dibagi menjadi 2 jenis yaitu pewarna makanan alami dan sintetis
(Mohammad, 2007). Pewarna makanan yang alami baik bagi kesehatan tubuh dalam
jangka pendek maupun jangka panjang, namun pewarna alami ini sangat dipengaruhi
oleh adanya panas, pH, cahaya dan ketersediaannya terbatas sehingga harganya pun
lebih mahal. Sedangkan pewarna sintetis jika digunakan secara berlebihan akan
menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan tubuh manusia (Astawan & Kasih, 2008).
Fikosianin merupakan salah satu produsen alami didalam ekosistem perairan yang dapat
menghasilkan energi dan metabolit bermanfaat. Fikosianin ini sering dimanfaatkan
didalam bidang pangan, dan dapat menghasilkan komponen bioaktif dalam bidang
kedokteran, industry pangan dan farmasi (Metting & Pyne, 1986).
Spirulina merupakan kelompok alga biru dengan struktur multiseluler, berbentuk
filament dan silinder tidak bercabang dengan ukuran 100 kali lebih besar dari sel darah
manusia. Spirulina hidup diperairan yang bersifat alkali dengan suhu yang hangat atau
hidup di kolam dangkal di wilayah tropis. Spirulina dapat menghasilkan pigmen
fikosianin yang berwarna biru yang dapat larut dalam pelarut polar sehingga dapat
diaplikasikan sebagai pewarna makanan yang alami. Spirulina sendiri sering
dimanfaatkan karena kandungan proteinnya mencapai 50-70% dari berat kering,
kemudian Spirulina ini rendah kolestrol dan memiliki lemak sekitar 4-7%, berkalori,
mengandung 9 vitamin esensial serta 14 mineral yang terikat dengan asam amino
termasuk adanya sodium (Candra, 2011). Guangwen et al (2011) dalam jurnalnya
menambahakan bahwa spirulina kaya akan vitamin A dengan kandungannya mencapai
50% β-karoten. Dalam penelitiannya menggunakan HPLC ditemukan dalam 1 gram
spirulina mengandung 0,9 – 1,1 mg trans- β-karoten. Spirulina juga merupakan sumber
yang baik untuk senyawa zeaxanthin. Zeaxanthin merupakan predominan xanthophyll
pada mata manusia yang mampu mengurang resiko katarak.
6
Pigmen fikosianin ini pada umumnya dapat diperoleh dari Spirulina plantesis,
Aphanothece halophytica, Synechococcus sp., IO9201, dan Nostoc sp. Fikosianin yang
didapatkan dari Spirulina ini berperan sebagai penyimpan nitrogen. Romay et al (1998)
mengatakan bahwa fikosianin mengandung rantai tetraphyrroles terbuka yang berfungsi
untuk menangkap radikal oksigen sihingga mempunyai kemampuan untuk menangkap
radiasi sinar matahari paling efisien dibandingkan dengan klorofil maupun karotenoid.
Menurut Candra (2011) fikosianin ini sangat mudah rusak akibat adanya suhu tinggi,
dan penyimpanan yang lama, pada penyimpanan 5 hari akan menyebabkan fikosianin
ini mengalami pemudaran warna hingga 30%, pada penyimpanan 15 hari pada suhu
ruang (35oC) warna fikosianin berubah menjadi bening. Keshav et al (2013) dalam
jurnalnya mengatakan bahwa di dalam spirulina terdapat banyak protein, fikobilin
merupakan protein yang memiliki kemampuan transfer energi pada saat fotosintesis.
Sifat fikobilin tersebut adalah hidrofilik, memiliki warna yang cerah dan stabil terhadap
cahaya. Protein fikobilin seperti C-fikosianin, allo-fikosianin, dan fikoeritin terbuat dari
ikatan polipeptida bentuk α dan β. C-fikosianin ini biasanya diekstrak dari Spirulina
plantesis dan berpotensi sebagai hepatoprotective, anti-inflammatory, antioksidan.
Chantal et al. (2008) menyatakan fikobiliprotein berguna untuk absorpsi dan transfer
energi secara dinamik.
Pada praktikum ini pertama-tama yang dilakukan adalah biomassa Spirulina
dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan dilarutkan dengan aqua destilata dengan
perbandingan 1:10. Walter (2011) mengatakan bahwa aqua destilata merupakan salah
satu pelarut polar dengan kandungan pH yang netral yang dapat digunakan untuk
mengekstrak pigmen fikosianin dai Spirulina. Setelah dilarutkan, maka larutan tersebut
diaduk dengan stirrer selama 2 jam. Pengadukan ini bertujuan untuk memaksimalkan
ekstraksi dan menghomogenkan larutan. Setelah dilakukan pengadukan, maka larutan
tersebut disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 5000 rpm. Silveira et al
(2007) mengatakan bahwa proses sentrifugasi bertujuan untuk memisahkan cairan
dengan padatannya (debris sel) supaya tidak mengganggu proses pengukuran
absorbansi. Pada praktikum ini cairan yang dipisahkan mengandung fikosianin yang
larut dalam pelarut polar. Setelah didapatkan filtrat maka diukur kadar fikosianinnya
7
dengan spektrofotometer dengan OD 615 nm dan 652 nm. Spektofotometri merupakan
metode analisa kimia yang didasarkan pada interaksi antara radiasi elektromagnetik
dengan bahan kimia (Erwing, 1976). Menurut Antelo et al. (2010), panjang gelombang
615 nm dan 652 nm digunakan untuk mengukur hasil ekstraksi pigmen fikosianin.
Kemudian supernatan diambil 8 ml dan ditambah dekstrin dengan perbandingan
supernatan : dekstrin = 1 : 1 (kelompok C1-C3), sedangkan kelompok C4-C5
menggunakan perbandingan 8 : 9.
Dekstrin merupakan salah satu hidrokoloid yang termasuk dalam senyawa polisakarida
yang mudah larut dalam air dan terbentuk dari gula-gula sederhana dan turunannya
(Fennema, 1985). Penambahan bahan pengisi dekstrin diperlukan dalam pembuatan
bubuk pewarna, dengan tujuan untuk mempercepat pengeringan dan mencegah
kerusakan akibat panas, melapisi komponen flavor, meningkatkan total padatan dan
memperbesar volume (Murtala, 1999). Dekstrin dapat mengurangi oksigen yang larut
dan proses oksidasi dapat dicegah. Dekstrin bersifat,lebih cepat terdispersi, mudah larut
dalam air, lebih stabil daripada pati, serta tidak kental (Ribut & Kumalaningsih,2004).
Dekstrin stabil terhadap suhu panas sehingga dapat melindungi senyawa volatil dan
senyawa yang peka terhadap panas atau oksidasi seperti fikosianin (Fennema, 1976).
Setelah ditambah dengan dektrin maka larutan fikosianin tersebut dituangkan ke dalam
wadah sebagai alas kemudian dikeringkan dengan oven bersuhu 45oC sampai kadar air
kira-kira mencapai 7%. Adonan fikosianin yang mongering kemudian dihancurkan
hingga menjadi bubuk fikosianin. Menurut Angka & Suhartono (2000) suhu yang
digunakan dalam pengeringan tidak boleh melebihi 60 o
C karena sifat fikosianin yang
tidak tahan suhu pemanasan dan mencegah terjadinya degradasi fikosianin dan
munculnya reaksi Maillard.
Danzia et al (2015) mengatakan dalam jurnalnya bahwa adanya beberapa kesulitan
dalam mengekstraksi fikosianin karena dinding sel fikosianin yang berlapis-lapis dan
mengandung banyak sekali kontaminan. Aqueous two-phases system merupakan metode
yang paling sederhana yang memberikan banyak keuntungan seperi waktu yang singkat,
energi yang dibutuhkan tidak banyak, efisien dan ekonomis. Metode Ionic liquid juga
8
banyak diaplikasikan bersamaan dengan penggunaan garam dimana melting pointnya
dibawah 100oC serta mengandung kation organik dan beberapa anion.
Pada hasil pengamatan dapat diketahui bahwa semua kelompok menggunakan biomassa
kering sebanyak 8 gram, kemudian menggunakan aqua destilata sebanyak 80 ml
sehingga didapatkan filtrat sebanyak 56 ml. pada pengukuran OD 615 setiap kelompok
menghasilkan angka yang berbeda, pada kelompok C1 didapatkan angka sebesar
0,1490, kelompok C2 sebesar 0,1460, C3 sebesar 0,1437, C4 sebesar 0,1410 dan C5
sebesar 0,1440. Pada pengukuran dengan OD 652 kelompok C1 mendapatkan angka
sebesar 0,0575, C2 sebesar 0,0594, C3 sebesar 0,0574, C4 sebesar 0,0593, C5 sebesar
0,0588. Kemudian konsentrasi fikosianin C1 yaitu 2,280 mg/ml, C2 yaitu 2,207 mg/ml,
C3 yaitu 2,181 mg/ml, C4 yaitu 2,114 mg/ml, C5 yaitu 2,175 mg/ml. Yield C1 yaitu
sebesar 15,960 mg/ml, C2 sebesar 15,449 mg/ml, C3 sebesar 15,267 mg/ml, C4 sebesar
14,798 mg/ml, C5 sebesar 15,225 mg/ml.
Antelo et al (2010) mengatakan bahwa yield dan konsentrasi fikosianin dipengaruhi
oleh nilai optical density. Besarnya nilai OD615 dan OD652 berbanding lurus dengan
perolehan KF dan yield fikosianin. Sedangkan nilai absorbansi dipengaruhi oleh
konsentrasi dan kejernihan larutan, semakin pekat atau keruh suatu larutan maka
semakin tinggi pula nilai absorbansinya (Fox, 1991). Namun pada hasil pengamatan,
hasil OD 615 dan OD 652 tidak menunjukkan angka yang berbanding lurus dengan nilai
KF dan Yield. Hal ini mungkin dapat terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi
dektrin yang ditambahkan, hasil yang tidak tepat juga bisa disebabkan oleh masih
adanya padatan yang tertinggal didalam larutan pada saat melakukan proses
spektrofotometri sehingga nilai yang dihasilkan akan menjadi lebih tinggi.
Pada analisa warna, warna fikosianin sebelum dilakukan pengeringan untuk kelompok
C1 sampai C3 yaitu biru tua, sedangkan pada C4 dan C5 warna yang dihasilkan yaitu
biru. Kemudian pada warna sesudah dioven warna yang dihasilkan kelompok C1
sampai C4 yaitu biru muda dan C5 yaitu biru. Perbedaan pengamatan warna fikosianin
sebelum dikeringkan disebabkan karena pengamatan warna dilakukan secara indrawi, di
mana pengamatan tersebut sangat terbatas dan bersifat subjektif. Setelah proses
9
pengeringan menggunakan oven, diperoleh warna fikosianin yang sama yaitu biru
muda. Semakin tinggi konsentrasi dekstrin yang ditambahkan maka akan membuat
warna bubuk fikosianin menjadi pudar atau cenderung berwarna lebih cerah (Wiyono,
2007).
Venkatesh et al (2009) dalam jurnalnya mengatakan bahwa penambahan spirulina dapat
meningkatkan nutrisi bagi ulat sutera yang diternak dikombinasi dengan daun murbei
untuk mengefektifkan perubahan ulat sutera menjadi kepompong. Hal ini dapat terjadi
karena spirulina mengandung 18 jenis asam amino, glutamin, glisin, histidine, lisin,
methonin, kreatin, sistein, fenilalanin, serin, prolin, triptofan, asparagin, asam piruvat,
dan vitamin yang penting seperti biotin, tokoferol. tiamin, riboflavin, niasin, asam folat,
asam pirodozoat, vitamin B12 dan β-karoten.
10
4. KESIMPULAN
Besar kecilnya jumlah fikosianin yang terkandung dalam biomasa sel tergantung
dari jumlah suplai nitrogen yang dikonsumsi oleh Spirulina.
Aquades digunakan dalam ekstraksi fikosianin karena merupakan pelarut polar
dan memiliki pH yang netral.
Pengadukan dengan stirrer bertujuan untuk menghomogenkan larutan dan untuk
memaksimalkan kontak pelarut dengan fikosianin.
Tujuan sentrifugasi adalah mengendapkan debris sel dan mengambil pigmen
fikosianin yang larut dalam pelarut polar.
Penambahan dekstrin supaya proses pengeringan berjalan lebih cepat dan dapat
mencegah terjadinya kerusakan akibat panas, melapisi komponen flavour, serta
meningkatkan total padatan.
Konsentrasi dan yield fikosianin dipengaruhi oleh optical density.
Nilai absorbansi dipengaruhi oleh konsentrasi dan kejernihan larutan.
Penambahan dekstrin menyebabkan warna bubuk fikosianin menjadi pudar atau
cenderung berwarna lebih cerah.
Semarang, 20 Oktober 2015
Praktikan, Asisten Dosen,
-Ferdyanto Juwono
-Deanna Suntoro
Theresia Gilang Astuti
13.70.0123
11
5. DAFTAR PUSTAKA
Angka,S.I.dan Suhartono MT.(2000). Bioteknologi Hasil-hasil Laut. Bogor : PKSPL-
IPB.
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.
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.
Astawan M, Kasih AL. 2008. Khasiat Warna-Warni Makanan. Jakarta: PT Gramedia
Pustaka Utama. Hal 161-184.
Candra B.A. 2011. Karakteristik Pigmen Fikosianin dari Spirulina fusiformis yang
Dikeringkan dan Diamobilisasi. Insitut Pertanian Bogor.
Chantal, D. Alexander, B. D. Ivo, H. M. et al. (2008). Phycicyanin Sensitizes both
Photosystem I and Photosystem II in Cryptopghyte Chroomonas CCMP270 Cells.
Biophysical Journal Vol. 94, 2423-2433.
Chantal, D. Alexander, B. D. Ivo, H. M. et al. (2008). Phycicyanin Sensitizes both
Photosystem I and Photosystem II in Cryptopghyte Chroomonas CCMP270 Cells.
Biophysical Journal Vol. 94, 2423-2433.
Danzia, W. Fenqin, Z. Guanghong L. Shenghui, Y. And Xifeng, Z. (2015). Extraxction
and Separation of Phycocyanin from Spirulina using Aquesous Two-Phase System
of Ionic Liquid and Salt. Journal of Food and Nutrition Research Vol 3 No 1, 15-
19.
Erwing, G. W.1976. Instumental Methods Of Chemical Analysis. Mc. Graw – Hill
Book Company. USA. Erlangga. Jakarta.
Fennema, D. R. 1985. Food Chemisstry, third Edition. Marcel Dekker Inc. New York.
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.
12
Guangwen, T and Paolo, M. S. (2011). Vitamin A, Nutrition and Health Balues of
Algae : Spirulina, Chlorella and Dunaliella. Journal of Pharamcy and Nutrition
Sciences.
Keshav, D. S. Rajendra, B. G. Rimal, B. P. And Suresh P. K. (2013). Extrax=ction and
Purification of C-phycicyanin from dry Spirulina Powder and Evaluating its
Antioxidant, Anticoagulant and Preventin of DNA Damage Activity. Journal of
Applied Pharmaceutical Science Vol. 3 (08), pp 149-153.
Metting B dan Pyne JW. (1986). Biologically Active Compounds from Microalga.
Journal of Enzyme Microb. Tech. Vol. 8. Butterworth and Co Publish.
Mohammad, Johan. 2007. Produksi dan Karakteristik Biopigmen Fikosianin dari
Spirulina fusiformis serta Aplikasinya Sebagai Pewarna Minuman. Program Studi
Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB. Bogor.
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.
Ribut, S. dan S. Kumalaningsih, (2004). Pembuatan bubuk sari buah sirsak dari bahan
baku pasta dengan metode foam-mat drying. Kajian Suhu Pengeringan,
Konsentrasi Dekstrin dan Lama Penyimpanan Bahan Baku Pasta.
http://www.pustaka-deptan.go.id.
Romay C, Armesto J, Remirez D, González R, Ledón N, García I. 1998. Antioxidant
and anti-inflammatory properties of c-phycocyanin from blue-green algae.
Inflammation Research.
Silveira, S. T.; Burkert, J. F. M.; Costa, J. A. V.; Burkert, C. A.V.; Kalil, S. J.(2007).
Bioresour.Technol.,98, 1629.
Venkatesh, K. R. Dhiraj, K. Ashutosh, K. and Dhami, S. S. (2009). Effect of Blue
Green Micro Algae (Spirulina) on Cocoon Quantitative Parameters of Silkworm
(Bombyx mori L.) ARPN Journal pf Agricultural and Biological Science.
Walter, Alfredo, Julio Cesar de C., Vanete T. S., Ana B. B., Vanessa G., and Carlos R.
S. (2011). Study of Phycocyanin Production from Spirulina platensis Under
Different Light Spectra.Vol. 54, pp 675-682.
Wiyono, R. 2007. Studi Pembuatan Serbuk Effervescent Temulawak Curcuma
xanthorrhiza Roxb Kajian Suhu Pengering, Konsentrasi Dekstrin, Konsentrasi
Asam Sitrat dan Na-Bikarbonat.
13
6. LAMPIRAN
6.1. Perhitungan
Rumus perhitungan :
Konsentrasi Fikosianin / KF (mg/ml) = OD615 – 0,474 (OD652)
5,34 x
1
10−2
Yield (mg/g) = KF × Vol (total filtrat)
g (berat biomassa)
Kelompok C1
KF = 0,1490 – 0,474 (0,0575)
5,34 x
1
10−2 = 2,280 mg/ml
Yield = 2,280×56
8 = 15,960 mg/g
Kelompok C2
KF = 0,1460 – 0,474 (0,0594)
5,34 x
1
10−2 = 2,207 mg/ml
Yield = 2,207×56
8 = 15,449 mg/g
Kelompok C3
KF = 0,1437 – 0,474 (0,0574)
5,34 x
1
10−2 = 2,181 mg/ml
Yield = 2,181×56
8 = 15,267 mg/g
Kelompok C4
KF = 0,1410 – 0,474 (0,0593)
5,34 x
1
10−2 = 2,114 mg/ml
Yield = 2,114×56
8 = 14,798 mg/g
Kelompok B5
KF = 0,1440 – 0,474 (0,0588)
5,34 x
1
10−2 = 2,175 mg/ml
Yield = 2,175 × 56
8 = 15,225 mg/g
6.2. Laporan Sementara
6.3. Diagram Alir
6.4. Abstrak Jurnal