Upload
praktikumhasillaut
View
232
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
dalam praktikum ini mempelajari cara pembuatan zat pewarna alami dari spirulina plantesis yang mengandung fikosianin yang memberikan warna biru.
Citation preview
FIKOSIANIN: PEWARNA ALAMI DARI “BLUE GREEN MICROALGAE”
SPIRULINA
LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI HASIL LAUT
Disusun Oleh:
Nama : Keshia Devina Wijaya
NIM: 13.70.0007
Kelompok: D4
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG
2015
1. MATERI METODE
1.1. Materi
1.1.1. Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah Sentrifuge, pengaduk/stirer, oven,
hotplate, kain saring, spektrofotometer, gelas ukur, wadah oven dan mortar.
1.1.2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah biomassa Spirulina basah atau
kering, aquades dan dekstrin
1.2. Metode
Biomassa Spirulina ditimbang dalam cawan
Dimasukkan dalam Elenmenyer.
Disentrifugasi 5000 rpm, 10 menit hingga didapat endapan dan supernatant.
Dilarutkan dalam aqua destilata (1 : 10).
Diaduk dengan stirrer ± 2 jam
Supernatan diencerkan sampai pengenceran 10-2 dan diukur kadar fikosianinnya
pada panjang gelombang 615 nm dan 652 nm
Dicampur merata dan dituang ke wadah
Supernatan diambil 8 ml dan ditambah dekstrin dengan perbandingan supernatan :
dekstrin = 1 : 1 (kelompok D1-D3), sedangkan kelompok D4-D5 menggunakan
perbandingan 8 : 9
Dioven pada suhu 50°C hingga kadar air ± 7%
Didapat adonan kering yang gempal
Dihancurkan dengan penumpuk hingga berbentuk powder
Kadar Fikosianin (mg/g) diukur dengan rumus :
2. HASIL PENGAMATAN
Hasil pengamatan penggunaan fikosianin dari Spirulina sebagai pewarna lami dapat dilihat padaTabel 1.
Tabel 1. Tabel Hasil Pengamatan Fikosianin
Keterangan Warna:+ : Biru Muda++ : Biru+++ : Biru Tua
Berdasarkan tabel diatas, diketahu berat bio massa kering sebesar 8 gram, jumlah aquades yang ditambahkan sebanyak 80 ml dan total
filtrat yang diperoleh sebanyak 55 ml untuk masing-masing kelompok. Untuk kelompok D1 hingga D5 didapatkan nilai OD 615 lebih tinggi
dibandingkan dengan nilai OD652. Nilai KF dan yield antar kelompok didapatkan data yang berbeda, dimana nilai KF dan Yield terbesar
Kel
Berat Bio
Massa
Kering(g)
Jumlah Aquades yang
ditambahkan(ml)
Total Filtratyang
diperolehOD 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 ++ +
terdapat pada kelompok D4 sebesar 0,211 dan 1,451. Sedangkan yang memiliki nilai paling rendah adalah kelompok D5 dimana nilai KF
dan yield secara berurutan adalah 0,136 dan 0,935. Dan untuk pengamatan warna, fikosianin yang telah mengalami proses pemanasan
memiliki warna yang lebih muda dibandingkan dengan fikosianin yang tidak dipanaskan.
3. PEMBAHASAN
Tujuan dari praktikum ini adalah mendapatkan pewarna alami dari spirulina yang
memiliki pigmen fikosianin. Berdasarkan jenisnya, pigmen dapat dibagi menjadi dua
yaitu pigmen alami dan juga buatan. Pada umumnya, industri pangan lebih sering
menggunakan pigmen sintesis karena mudah untuk didapatkan dan memiliki stabilitas
yang tinggi. Namun beberapa pigmen pewarna ini bersifat karsinogenik sehingga dapat
menyebabkan alergi dan kanker (Mohammad, 2007).
Sehingga sangat dianjurkan kepada industri pangan untuk menggunakan pewarna alami
atau biopigmen. Dimana kelebihan dari biopigmen ini adalah tidak bersifat
karsinogenik, aman untuk dikonsumsi dan mudah untuk diuraikan karena berasal dari
makhluk hidup (Rita, 1997). Namun disamping kelebihannya, biopigmen ini memiliki
beberapa kelemahan seperti kurang homogen dan membutuhkan biaya yang tinggi
(Syah, 2005). Salah satu sumber pigmen yang dapat digunakan adalah spirulina, dimana
oragnisme ini termasuk golongan alga hijau biru (blue green algae) yang menggunakan
fikobiliprotein untuk menghasilkan warna (Gelagustashvili & Ketevan, 2013).
Fikobiliprotein didalam mikroalga dapat dibagi menjadi 3 bagian pikoerithrin,
allofikosianin dan fikosianin (Zhang et al., 2014). Selain itu spirulina termasuk kedalam
organisme multiseluler yang memiliki tubuh filamen berwana hijau-biru, silinder dan
tidak bercabang. Spirulina memiliki ukuran 100 kalo lebih besar dari sel darah merah
manusia. Menurut Tietze (2004), spirulina yang berkoloni akan memiliki warna hijau
tua karena mengandung klorofil dengan kadar tinggi. Spirulina hanya dapat hidup
dalam lingkungan yang sangat basa dengan pH 8-11 dan mengandung senyawa
karbonat-bikarbonat yang tinggi. Sprulina melakukan fotosintesis sehingga
membutuhkan cahaya dan CO2 sehingga akan menghasilkan oksigen sehingga dapat
meningkatkan pertumbuhannya (Tri Panji et al, 1996).
Menurut Richmond (1988), Spirulina sp tergolong pada alga mesofilik atau dapat
tumbuh optimal pada suhu 35-40oC dan suhu tumbuh minimal antara 18-20oC.
Biomassa dari Spirulina lebih mudah larut dalam pelarut polar seperti air maupun
larutan buffer (Boussiba & Richmond, 1980). Pigmen yang terkandung didalam
spirulina dapat dikelompokan menjadi tiga yaitu klorofil a karotenoid dan xantofil serta
fikobiliprotein yang terdiri atas fikosianin dan allofikosianin. Keberadaan klorofil a
dalam spirulina adalah 1,7% dari berat sel. Untuk pigmen karotenoid dan xantofil
sekitar 0,5% dari sel. Pigmen terbesar yang terkandung dalam spirulina adalah
fikosianin dan allofikosianin sebesar 20% dari protein seluler. Dimana kandungan
fikosianin dipengaruhi oleh banyaknya nitrogen yang dikonsumsi oleh spirulina.
Fikosianin dapat ditemukan pada sistem tilakoid yang terletak di membran sitoplasma.
Fiksoianin yang dihasilkan oleh Spirulina memiliki warna biru tua serta dapat
memancarkan cahya merah tua. Fikosianin merupakan salah satu sumber pewarrna biru
alami yang biasa digunakan dalam industri pangan seperti pembuatan permen karet,
susu dan jelly (Salama et al., 2015). Mikroalga lain yang dapat menghasilkan warna
biru adalah Nostoc sp dan Synechococcus sp (Velu & Narayanaswamy, 2009).
Fikosianin merupakan biliprotein yang berfungsi unutk menghambat pembentukan
koloni kanker. Fikosianin dapat rusak pada suhu tinggi dan warna dapat memudar 30%
dari warna semula setelah dilakukan penyimpanan selama 5 hari (Mishra et al., 2008).
Fikosianin dapat dibebaskan secara sederhana dengan cara penghancuran mekanis
seperti pencairan dan pembekuan (Angka & Suhartono, 2000). Penerapan cahaya
maksimal yang dapat ditangkap oleh fikosianin adalah 546 nm. Salah satu manfaat dari
fikosianin adalah sebagai antiradang atau antioksidan karena mengandung komponen
fenol (Alfredo et al., 2011).
Langkah awal yang dilakukan dalam tahap ini adalah 8 gram biomassa spirulina
dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan dilarutkan dengan aquades dengan perbandingan
1:10. Fikosianin dilarutkan menggunakan aquades karena dapat larut dalam pelarut
polar (Boussiba & Richmond, 1980). Kemudian diaduk menggunakan stirrer selama
kurang lebih 2 jam. Menurut Day & Underwood (1992), tujuan dilakukannya
pengadukan menggunakan stirrer adalah untuk menghomogenkan pelarut dengan
pigmen fikosianin yang terkandung dalam bahan secara sempurna dan berfungsi untuk
menghasilkan ekstrak yang maksimal.
Selanjutnya dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 5000 rm selama 10 menit hingga
diperoleh endapan dan supernatan (cairan yang mengandung fikosianin). Tujuan dari
dilakukan sentrifugasi adalah untuk memisahkan padatan dan cairan sehingga akan
didapatkan cairan yang jernih untuk pengukuran kadar fikosianin menggunakan
spektrofotometer. Sentriguasi merupakan suatu proses memisahkan substansi
berdasarkan berat jenis molekulnya, dimana jika memiliki berat molekul lebih besar
akan tertinggal dibawah (Kimball, 2005). Supernatan yang didapatkan, diencerkan
hingga 10-1 dengan cara mengambil 1 ml supernatan dan diberi 9 ml aquades. Setelah
itu diukur menggunakan spektrofotometri dengan panjang gelombang 615 nm dan 652
nm. Menurut Song et al., (2013) rata-rata pengukuran penyerapan fikosianin maksimal
adalah 610 hingga 620 nm.
Supernatant ditambahkan dengan dekstrin dengan perbandingan 1:1 sehingga
dibutuhkan 8 gram. Tujuan ditambahkannya dekstrin adalah untuk mempercepat proses
pengeringan dan mencegah kerusakan yang disebabkan oleh panas. Selain tu juga
berfungsi untuk melapisi komponen flavor yang dihasilkan, meningkatkan total padatan
dan untuk memaksimalkan volume fikosianin yang dihasilkan pada tahap akhir
(Murtala, 1999). Dekstrin merupakan polisakarida yang diperoleh dari proses hidrolisa
pati yang diatur oleh enzim terentu atau hidrolisis asam. Dalam proses pembuatan
dekstrin, terjadi pemutusan rantai panjang pati oleh enxim sehingga terbentuk dekstrin
yang memiliki 6-10 unit glukosa. Bentuk fisik dari dekstrin adalah berwarna putih
hingga kuning dimana mudah larut dalam air, mudah terdispersi, tidak kental dan
memiliki stabilitas yang lebih baik dibandingkan pati (Supatri,2000). Struktur molekul
dari dekstrin adlah spiral sehingga memiliki kemampuan untuk merangkap moleku
flavor dan dapat mengurangi penguapan komponen (Arief, 1987).
Setelah tercampur hingga rata, larutan dituangkan kedalam wadah yang digunakan
sebagai alas untuk pengeringan. Dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 45oC hingga
kering, kurang lebih kadar air sebesar 7%. Menurut Metting & Payne (1986), suhu
pengeringan fikosianin tidak boleh dilakukan pada suhu diatas 60oC karena dapat
menyebabkan terjadinya degradasi fikosianin dan memacu reaksi maillard. Dimana
suhu yang cocok untuk pengeringan sekitar 40-60oC. Selain itu pengeringan
menggunakan sinar matahari juga tidak direkomendasikan karena akan menimbulkan
aroma yang tidak diinginkan dan mudah terkena kontaminasi oleh bakteri. kemudian
bahan ditumbuk menggunakan alat penumbuk hingga tebentuk serbuk. Paramater yang
diamati adalah warna yang terbentuk baik sebelum maupun sesudah dilakukannya
pengovenan.
Dari hasil pengamatan, didapatkan nilai OD615 dan OD652 antar kelompok berbeda-beda.
Dimana untuk setiap kelompok memiliki nilai OD615 yang lebih besar dibandingkan
dengan nilai OD652. Perbedaan nilai yang didapatkan dipengaruhi oleh konsentrasi dan
tingkat kejernihan suatu larutan. Dimana semakin keruh suatu larutan maka nilai OD
yang didapatkan akan semakin tinggi. Namun jika dilihat dari angka yang didapatkan,
nilai antar kelompok tidak berbeda jauh sehingga tingkat kekeruhannya tidak begitu
berbeda antara satu dengan yang lainnya. Untuk nilai konsentrasi fikosianin yang
didapatkan oleh kelompok D1 hingga D5 secara berturut-turut adalah 0,193, 0,199,
0,185, 0,211 dan 0,136. Dimana nilai konsentrasi ini didapatkan dari perhitungan
menggunakan rumus :
Konsentrasi fikosianin (mg/ml) =
Sedangkan untuk nilai yield yang didapatkan kelompok D1 hingga D5 adalah 1,327,
1,368, 1,272, 1,451 dan 0,935. Hasil ini didapatkan dari rumus:
Dari data yang didapatkan, dapat dilihat bahwa nilai OD615 dan 0652 berbanding lurus
dengan nilai KF dan yield yang diperoleh. Pada praktikum ini juga dilakukan
pengukuran warna, dimana warna yang dihasilkan sesudah dikeringkan menggunakan
oven lebih muda dibandingkan dengan warna sebelum di oven. Dimana menurut
Mishra et al (2008), menyatakan bahwa fikosianin dapat rusak pada suhu tinggi selain
itu juga dapat memudarkan warna fikosianin. Selain itu perubahan warna yang
dihasilkan juga dapat disebabkan oleh penambahan dekstrin ke dalam campuran.
Dimana semakin tinggi dekstrin yang ditambahkan maka dapat memudarkan warna
fikosianin. Hal ini disebabkan karena dekstrin memiliki warna yang putih sehingga
dapat memucatkan hasil (Wiyono, 2007).
4. KESIMPULAN
Spirulina merupakan salah satu mikroalga yang menghasilkan pigmen alami.
Spirulina mengandung pigmen klorofil a karotenoid dan xantofil serta
fikobiliprotein yang terdiri atas fikosianin dan allofikosianin.
Spirulina adalah organisme multiseluler yang memiliki tubuh filamen berwana
hijau-biru, silinder dan tidak bercabang.
Spirulina lebih mudah larut dalam pelarut polar.
Pengadukan bertujuan untuk menghomogenkan pelarut dengan pigmen fikosianin.
Sentrifugasi bertujuan untuk memisahkan padatan dan cairan.
Panjang gelombang maksimal untuk absorbansi fikosianin adalah 615nm hingga
620nm.
Fungsi penambahan dekstrin adalah untuk mempercepat proses pengeringan,
mencegah kerusakan yang disebabkan oleh panas, melapisi komponen flavor yang
dihasilkan, meningkatkan total padatan dan untuk memaksimalkan volume
fikosianin.
suhu yang baik untuk pengeringan sekitar 40-60oC.
Nilai OD berbanding lurus dengan konsentrasi fikosianin dan yield.
Proses pemanasan menyebabkan warna fikosianin lebih muda.
Semarang, 26 Oktober 2015 Asisten Dosen,
Keshia Devina Wijaya Deanna Suntoro13.70.0007 Ferdyanto Juwono
5. DAFTAR PUSTAKA
Angka, S.I. dan Suhartono, M.T. (2000). Bioteknologi Hasil-hasil Laut. Bogor: PKSPL-IPB.
Arief, M. (1987). Ilmu Meracik Obat Berdasar Teori Dan Praktek. Universitas Gajahmada Press.Yogyakarta.
Boussiba, S. and Richmond, A. (1980). c-Phycocianin as a storage protein in the blue-green alga Spirulina plantesis. International Journal of Microbiology 125, 143-147.
Day, R.A. and A.L. Underwood. (1992). Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.
Mishra, S.K.; Shrivastav, A. and Mishra, S. (2008). Effect of preservatives for food grade C-PC from Spirulina platensis. International Journal of Biochemistry 43:339–345
Gelagutashvili, Eteri & Ketevan Tsakadze. (2013). Efeect of Hg (II) and Pb (II) Ions on C-Phycocianin (Spirulina plantesis). Optics and Photonics Journal 3, 122-127.
Kimball, J.W. (2005). Biologi. Terjemahan oleh: Siti Soetarmi Tjitrosomo & Nawangsari Sugiri. Jakarta: Erlangga.
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). Thesis. Pasca Sarjana Universitas Bawijaya Malang.
Richmond, A. (1988). Spirulina. Di dalam Borowitzka MA dan Borowitzka LJ, editor. Micro-algal biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.
Rita, A. (1997). Pengaruh Faktor Fisik dan Kimia terhadap Pertumbuhan Sel dan Pembentukan Biopigmen dari bakteri gram negatif. [Skripsi]. Bogor: Program Studi Teknologi Hasil Perikanan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Salama et al. (2015). Maximing phycocyanin extraction from a newly identified Egyptian cyanobacteria strain: Anabaena oryzae SOS13. International food reasearch journal 22 (2):517-525.
Song, W; Zhao. C; and S. Wang. (2013). A large-Scale Preparation Method of High Purity C-Phycocyanin. International Jounal of Biochemistry and Bioinformatics. Vol 3, No.4.
Suparti, W. (2000). Pembuatan Pewarna Bubuk dari Ekstrak Angkak: pengaruh Suhu, Tekanan dan Konsentrasi Dekstrin. Tesis. Program Pascasarjana. Universitas Brawijaaya. Malang.
Syah. (2005). Manfaat dan Bahaya Bahan Tambahan Pangan. Bogor: Himpunan Alumni Fakultas Teknologi Pertanian IPB.
Tietze, H.W. (2004). Spirulina Micro Food Macro Blessing. Ed ke-4. Australia: Harald W. Tietze Publishing. Hal 8-10.
Tri-Panji, Suharyanto, Rakayan, E. dan Hasim. (1995). Penggunaan serum lateks skim sebagai media produksi protein sel tunggal oleh Spirulina platensis. Jurnal Menara Perkebunan 63:114-122.
Vijaya, Velu & Narayanaswarmy Anand. (2009). Blue light enchance the pigment synthesis in Cyanobacterium Aanabaena ambigua Rao. ARPN Journal of Agricultural and Biological Science.
Walter, Alfredo et al. (2011). Study of Phycocianin Production from Spirulina plantesis Under Different Light Spectra. Brazilian archieves biology and technology Vol.54.
Wiyono, R. (2007). Studi Pembuatan Serbuk Effervescent Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb) Kajian Suhu Pengering, Konsentrasi Dekstrin, Konsentrasi Asam Sitrat dan Na-Bikarbonat.
Zhang, Xifeng et al. (2014). Extraction and Separation of Phycocianin from Spirulina using Aqueous two phase system of liquid and salt. Journal of Food and Nutrition Research.
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
Yield = = 1,368 mg/g
Kelompok D3
KF = = 0,185 mg/ml
Yield = = 1,272 mg/g
Kelompok D4
KF = = 0,211 mg/ml
Yield = = 1,451mg/g
Kelompok D5
KF = = 0,136 mg/ml
Yield = = 0,935 mg/g
6.2. Diagram alir
6.3. Laporan Sementara