Prak_Clementia Caroline_13.70.0020_UNIKA SOEGIJAPRANATA

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

1

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

2

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%

3

Diperoleh adonan kering yang gempal

Dihancurkan dengan alat penumbuk hingga berbentuk powder

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan mengenai OD, konsentrasi fikosianin, yield, dan warna fikosianin

dapat dilihat pada tabel 1.

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

KelBerat

Biomassa (gram)

Jumlah Akuades

(ml)

Total Filtrat (ml)

OD 615 OD 652KF

(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

Berdasarkan tabel hasil pengamatan di atas, dapat dilihat bahwa berat biomassa

Spirulina yang ditambahkan sebanyak 8 gram dan jumlah aquades yang ditambahkan

sebanyak 80 ml. Dari campuran tersebut, dihasilkan filtrat sebanyak 56 ml. Nilai OD615

tertinggi yaitu pada kelompok B4 sebesar 0,1676, sedangkan nilai OD615 terendah pada

kelompok B5 sebesar 0,1217. Nilai OD652 tertinggi diperoleh kelompok B4 sebesar

0,1749, sedangkan nilai OD652 terendah diperoleh kelompok B1 dan B2 sebesar 0,1094.

Konsentrasi fikosianin dan yield tertinggi diperoleh kelompok B1 yaitu sebesar 1,877

mg/ml dan 13,139 mg/g. Warna fikosianin sebelum dan sesudah dioven pada kelompok

B1, B3, B4, dan B5 yaitu biru muda, sedangkan kelompok B2 berwarna biru tua.

4

3. PEMBAHASAN

Fikosianin merupakan pigmen fikobiliprotein yang dapat diekstrak dari cyanobacteria

seperti Spirulina platensis (Moraes et al., 2011). Cyanobacteria atau disebut juga alga

hijau biru, termasuk dalam golongan bakteri gram negatif (Kumar et al., 2014).

Terdapat 4 kelompok fikobiliprotein yaitu allophycocyanin (hijau kebiruan),

phycocyanin (biru), phycoerythrin (merah), dan phycocyanobilin (orange) (Hemlata et

al., 2011). Fikosianin merupakan pigmen berwarna biru yang dapat digunakan sebagai

pewarna alami dan antioksidan. Warna fikobiliprotein berasal dari ikatan kovalen gugus

prostetik dengan rantai terbuka yang disebut fikobilin (Hemlata et al., 2011). Spirulina

platensis mengandung kadar fikosianin tinggi dan dapat ditumbuhkan dalam kondisi

nitrogen yang optimal. Besar kecilnya kandungan fikosianin dalam biomasa sel,

dipengaruhi dari banyak sedikitnya suplai nitrogen yang dikonsumsi oleh Spirulina

(Boussiba & Richmond, 1980).

Pigmen fikosianin larut dalam pelarut polar (Kumar et al., 2014). Penurunan jumlah

fikosianin dipengaruhi oleh peningkatan aktivitas protease yang bertindak dalam

purifikasi c-fikosianin (Richmond, 1988). Fikosianin dapat mengalami kerusakan pada

suhu tinggi. Dalam penyimpanan 5 hari, fikosianin akan mengalami pemudaran warna

hingga 30% dan setelah 15 hari pada suhu 35oC fikosianin akan berubah menjadi bening

(Candra, 2011). Fikosianin dapat diukur menggunakan spektrofotometer dengan

panjang gelombang 620 nm. Fikosianin biasa digunakan sebagai pewarna makan untuk

permen karet, dairy product, jelly, dan lain-lain (Kumar et al., 2014). Menurut Song et

al., 2013) jika nilai konsentrasi fikosianin sekisar 0,7 maka fikosianin tersebut tergolong

dalam food grade. Pigmen fikosianin berada di system tilakoid atau lamela fotosintesis

pada membrane sitoplasma. Ketika sel rusak, membran tilakoid beserta fikosianin akan

keluar (Song et al., 2013).

Proses ekstraksi fikobiliprotein melibatkan pemecahan sel sehingga protein dapat keluar

dari dalam sel (Moraes et al., 2011). Duangse, et al., (2009) menjelaskan beberapa cara

mengekstraksi fikosianin dari Spirulina platensis dengan mengatur pH dan temperatur

yang sesuai, yaitu sonikasi untuk proses skala besar, freezing dan thawing, serta proses

5

6

enzimolisis. Metode yang dilakukan dalam praktikum fikosianin adalah mula-mula

biomassa Spirulina dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan dilarutkan dengan aqua

destilata dengan perbandingan 1:10, serta dilakukan pengadukan menggunakan strirrer

selama 2 jam. Aquades digunakan untuk melarutkan pigmen fikosianin pada Spirulina,

karena menurut Kumar et al. (2014) pigmen fikosianin larut dalam pelarut polar. Selain

itu aquades memiliki pH netral sehingga cocok digunakan untuk mengekstraksi

fikosianin (Walter, 2011). Pengadukan dengan stirrer bertujuan untuk memaksimalkan

ekstraksi polar dan menghomogenkan campuran biomassa Spirulina dengan aquades.

Selanjutnya dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 10 menit hingga

diperoleh endapan dan supernatan (cairan berisi fikosianin). Prinsip utama dari

sentrifugasi adalah memisahkan cairan dan padatan berdasarkan berat jenis molekulnya

dengan cara memberikan gaya sentrifugal sehingga substansi yang lebih berat akan

berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan berada di atas. Proses

sentrifugasi dilakukan agar tidak mengganggu proses pengukuran absorbansi dengan

cara mengambil pigmen fikosianin yang larut dalam pelarut polar dan juga

mengendapkan debris sel (Silveira et al., 2007). Supernatan yang diperoleh kemudian

diukur kadar fikosisaninnya menggunakan spektrofotometer degan OD615 nm dan OD652

nm (Antelo et al., 2010). Spektofotometri merupakan metode analisa kimia yang

berdasarkan interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan bahan kimia (Erwing,

1976). Kemudian supernatan ditambah dekstrin dengan perbandingan supernatant :

dekstrin = 1: 1,25 dan dituangkan pada wadah untuk proses pengeringan. Dekstrin

merupakan polisakarida hidrokoloid yang mudah larut dalam air. Dekstrin terbentuk

dari gula-gula sederhana dan turunannya (Fennema, 1985). Menurut Murtala (1999),

penambahan dekstrin bertujuan untuk meningkatkan total padatan, mencegah terjadinya

kerusakan akibat panas, mempercepat proses pengeringan dan melindungi komponen

flavor. Ribut dan Kumalaningsih (2004) mendukung pernyataan tersebut bahwa

dekstrin dapat meningkatkan berat produk dalam bentuk bubuk dan sebagai pembawa

bahan pewarna yang membutuhkan sifat mudah larut air. Dekstrin mengurangi oksigen

terlarut dan mencegah proses oksidasi. Dekstrin bersifat lebih cepat terdispersi, mudah

larut dalam air, lebih stabil daripada pati, serta tidak kental. Dekstrin stabil terhadap

7

suhu panas sehingga dapat melindungi senyawa volatil terhadap panas atau oksidasi

seperti fikosianin (Fennema, 1976).

Kemudian fikosianin dikeringkan dalam oven suhu 45oC selama satu malam, kurang

lebih mencapai kadar air sekitar 7%. Menurut Angka dan Suhartono (2000), suhu

pengeringan tidak boleh lebih dari 60°C karena dapat mendegradasi fikosianin dan

dapat timbul reaksi Maillard. Pengeringan menggunakan cahaya matahari langsung

tidak disarankan karena dapat memunculkan aroma yang tidak dikehendaki dan

meningkatkan jumlah kontaminasi oleh bakteri (Angka dan Suhartono, 2000). Oleh

karena itu, dalam praktikum ini proses pengeringan dilakukan menggunakan oven.

Candra (2011) menambahkan bahwa pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air

serta menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak pigmen fikosianin. Setelah

dikeringkan, kemudian dihaluskan menggunakan blender.

Berdasarkan tabel hasil pengamatan nilai OD615 tertinggi yaitu pada kelompok B4

sebesar 0,1676, sedangkan nilai OD615 terendah pada kelompok B5 sebesar 0,1217.

Nilai OD652 tertinggi diperoleh kelompok B4 sebesar 0,1749, sedangkan nilai OD652

terendah diperoleh kelompok B1 dan B2 sebesar 0,1094. Konsentrasi fikosianin dan

yield tertinggi diperoleh kelompok B1 yaitu sebesar 1,877 mg/ml dan 13,139 mg/g.

Menurut Antelo et al. (2010), yield dan konsentrasi fikosianin dipengaruhi oleh nilai

optical density. Nilai OD615 dan OD652 berbanding lurus dengan nilai konsentrasi

fikosianin dan yield fikosianin. Semakin tinggi nilai absorbansi, maka semakin tinggi

pula nilai konsentrasi fikosianin 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 hasil

pengamatan yang diperoleh kurang sesuai dengan teori tersebut. Hal tersebut dapat

disebabkan proses pengukuran absorbansi yang kurang sempurna sehingga

mempengaruhi hasil yield dan konsentrasi fikosianin. Pada hasil pengamatan warna

fikosianin sebelum dan sesudah dioven pada kelompok B1, B3, B4, dan B5 yaitu biru

muda, sedangkan kelompok B2 berwarna biru tua. Menurut Wiyono (2007), semakin

banyak dekstrin yang ditambahkan, maka semakin cerah atau semakin pudar warna dari

bubuk fikosianin. Perbedaan pengamatan warna fikosianin sebelum dikeringkan

8

disebabkan karena pengamatan warna dilakukan secara sensori sehingga bersifat

subjektif.

4. KESIMPULAN

Fikosianin merupakan pigmen berwarna biru dari Spirulina platensis.

Pigmen fikosianin dapat larut dalam pelarut polar.

Penambahan dekstrin bertujuan untuk meningkatkan total padatan, mencegah

terjadinya kerusakan akibat panas, mempercepat proses pengeringan, dan

melindungi komponen flavor.

Dekstrin bersifat lebih cepat terdispersi, mudah larut dalam air, lebih stabil daripada

pati, tidak kental, dan stabil terhadap suhu panas.

Nilai OD615 dan OD652 berbanding lurus dengan nilai konsentrasi fikosianin dan yield

fikosianin.

Semakin tinggi nilai absorbansi, maka semakin tinggi pula nilai konsentrasi

fikosianin dan yield fikosianin.

Nilai absorbansi dipengaruhi oleh konsentrasi dan kejernihan larutan.

Semakin pekat atau keruh suatu larutan, maka nilai absorbansi semakin tinggi.

Penambahan dekstrin yang semakin banyak, maka warna bubuk fikosianin akan

semakin cerah atau semakin pudar

Semarang, 5 Oktober 2015 Asisten Dosen:Praktikan, -Deanna Suntoro

-Ferdyanto Juwono

Clementia Caroline13.70.0020

9

5. DAFTAR PUSTAKA

Angka SI 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.

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

Candra B.A. 2011. Karakteristik Pigmen Fikosianin dari Spirulina fusiformis yang Dikeringkan dan Diamobilisasi. Insitut Pertanian Bogor.

Duangsee, R., N. Phoopat and S. Ningsanond. (2009). Phycocyanin Extraction From Spirulina platensis and Extract Stability Under Various pH and Temperature. Asian Journal of Food and Agro-Industry, Vol.2(04), page 819-826.

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.

Hemlata, G. Pandey, F. Bano, T. Fatma. 2011. Studies on Anabaena sp. NCCU-9 With Special Reference to Phycocyanin. J. Algal Biomass Utln, 2 (1): 30 – 51.

Kumar D., D.W. Dhar, S. Pabbi, N. Kumar, S. Walia. 2014. Extraction and purification of C-phycocyanin from Spirulina platensis (CCC540). Ind J Plant Physiol 19(2):184–188.

Moraes C. C., L. Sala, G. P. Cerveira, S. J. Kalil. 2011. C-Phycocyanin Extraction From Spirulina platensis Wet Biomass. Brazilian Journal of Chemical Engineering. Vol. 28, No. 01, pp. 45 – 49.

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.

10

11

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.

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

Silveira, S. T.; Burkert, J. F. M.; Costa, J. A. V.; Burkert, C. A.V.; Kalil, S. J.; Bioresour. Technol. 2007, 98, 1629.

Song, W., C. Zhao, and S. Wang. (2013). A Large-Scale Preparation Method of High Purity C-Phycocyanin. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, Vol. 3, No. 4.

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.

6. LAMPIRAN

6.1. Perhitungan

Rumus:

Konsentrasi Fikosianin / 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 ,8 00×56

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

12

13

6.2. Laporan Sementara

6.3. Diagram Alir

6.4. Abstrak Jurnal