ISOLASI DAN PEMBUATAN

POWDER FIKOSIANIN: PEWARNA

ALAMI DARI “BLUE GREEN

MICROALGAE” SPIRULINA

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun Oleh:

Nama : Alan Wijaya

NIM : 13.70.0101

Kelompok : C4

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2015

1

1. MATERI DAN METODE

Biomassa Spirulina dimasukkan dalam erlenmeyer

Dilarutkan dalam aqua destilata (1 : 10)

Diaduk dengan stirrer ± 2 jam

2

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

Supernatan diambil 8 ml dan ditambah dekstrin dengan perbandingan supernatan :

dekstrin = 1 : 1 (kelompok C1-C3), sedangkan kelompok C4-C5 menggunakan

perbandingan 8 : 9

3

A

Dicampur merata dan dituang ke wadah

Dioven pada suhu 50°C hingga kadar air ± 7%

Didapat adonan kering yang gempal

4

Dihancurkan dengan penumpuk hingga berbentuk powder

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 :

5

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan penggunaan fikosianin dari Spirulina sebagai pewarna alami dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Tabel Hasil Pengamatan Fikosianin

Keterangan Warna

+ Biru Muda

++ Biru

+++ Biru Tua

Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa setiap kelompok menggunakan berat bio massa kering yang sama yakni sebesar 8 gram, penambahan

aquades yang sama yakni sebanyak 80 ml dan mendapatkan berat filtrat yang sama yakni sebesar 56 ml. Hasil yang diperoleh yakni nilai

absorbansi dengan panjang gelombang 615 nm didapatkan nilai rata – rata sebesar 0,1447 dan nilai absorbansi pada panjang gelombang

652 nm memiliki nilai rata – rata sebesar 0,0585. Lalu untuk nilai KF terbesar didapatkan oleh kelompok C1 sebesar 2,280 mg/ml dan nilai

yield terbesar didapatkan oleh kelompok C1 sebesar 15,960. Sedangkan untuk warna, pada kelompok C1, C2 dan C3 mengalami

penurunan warna dari biru tua menjadi biru muda. Namun pada kelompok C5 tidak terjadi perubahan warna yakni berwarna biru.

Kel Berat Jumlah Aquades Total Filtrat OD

615

OD

652

KF Yield Warna

Bio Massa Kering

(g)

yang ditambahkan

(ml)

yang

diperoleh (ml) (mg/ml) (mg/ml) Sebelum di Oven Sesudah di Oven

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 ++ ++

6

3. PEMBAHASAN

Warna merupakan salah satu indikator mutu yang dipertimbangkan pada produksi

pangan dimana warna sendiri akan mempengaruhi penampilan dari produk pangan.

Semakin menarik warna yang diberikan pada produk pangan maka akan semakin

membuat produk tersebut menjadi menarik (Steinkraus, 1983). Dari situ industri pangan

pada umumnya akan menggunakan pewarna alami maupun pewarna sintetis pada

produk pangan. Pewarna sintetis lebih banyak digunakan dikarenakan harga yang

murah, mudah didapat serta memiliki stabilitas yang lebih tinggi dan tahan lama selama

proses penyimpanan. Namun pada bahan pewarna sintetis memiliki tingkat keamanan

yang lebih rendah dibandingkan dengan pewarna alami. Menurut Syah et al. (2005), zat

pewarna alami jauh lebih aman dibandingkan dengan pewarna sintetis.. Salah satu zat

pewarna alami yakni dengan penggunaan pewarna biru alami (fikosianin) dimana warna

tersebut dapat didapatkan dari spirulina sp. Pada praktikum ini akan mengekstraksi zat

pewarna alami fikosianin dari spirulina sp.

Menurut Sutomo (2005), zat pewarna alami dapat diperoleh dari beberapa spesies alga

dimana mikroalga yang tumbuh dilaut berpotensi dalam menghasilkan senyawa –

senyawa aktif. Senyawa tersebut kemudian akan digunakan di dalam bidang industri

pangan. Senyawa yang dimaksud meliputi asam lemak, klorofil, pigmen, dan lain – lain.

Spolaore et al. (2006), mengatakan bahwa spirulina sp. merupakan salah satu spesies

alga yang akan menghasilkan pigmen fikosianin dimana sifat dari pigmen tersebut dapat

larut dalam air (polar). Tietze (2004) menambahkan bahwa Spirulina sp. merupakan

alga yang termasuk ke dalam golongan blue green algae. Hal ini dikarenakan

kandungan klorofil yang tinggi pada alga tersebut. Spirulina sp. sendiri termasuk ke

dalam alga mesofilik dimana dapat tumbuh secara maksimal pada rentang suhu sekitar

35 oC hingga 40

oC (Richmond, 1988). Cyanobacterium (alga biru – hijau) yang salah

satunya berasal dari Spirulina plantesis telah dikomersialkan dikarenakan dapat

digunakan sebagai makanan kesehatan, mengandung protein dan vitamin yang cukup

banyak. Cyanobacteria telah memiliki range warna yang luas termasuk didalamnya

yakni klorofil, karotenoid dan fikobiliprotein (Suresh et al., 2013).

7

Selain Spirulina yang sering digunakan, fikosianin juga dapat diperoleh dari

Cryptophyte Chroomonas dimana Cryptophyte sendiri memiliki pigmen yang menyerap

sinar matahari dan juga dapat larut dalam air. Namun kelemahan dari Cryptophyte yakni

sifatnya yang sensitif terhadap fotosintesis I dan fotosintesis II (Chantal et al., 2008).

Menurut Zhang et al. (2015), terdapat faktor – faktor penting yang harus diperhatikan

dalam penggunaan spirulina dimana faktor – faktor tersebut yakni konsentrasi dari

fikosianin yang digunakan, system pH dan juga temperatur yang digunakan selama

pengolahan. Kumat et al. (2009), Spirulina mengandung vitamin yang beragam mulai

dari tiamin, riboflavin, niacin, folic acid, vitamin B12 dan lain – lain. Selain itu, pada

spirulina terkandung GLA asam lemak omega 3, mineral, karbohidrat

(mucopolysaccharides, rhamnose dan glikogen) serta terdapat protein dan lain – lain

sehingga fikosianin sangat cocok digunakan pada praktikum ini.

Pada praktikum ini mula – mula spirulina dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan

dilarutkan dalam aqua destilata dengan perbandingan 1 : 10. Setelah itu larutan diaduk

dengan menggunakan stirrer selama 2 jam dan disentrifugasi dengan kecepatan 5000

rpm selama 10 menit. Penambahan aquades dimaksudkan sebagai pelarut polar

sehingga dapat melarutkan fikosianin dikarenakan sifatnya yang larut dalam air (Syah

et al., 2005). Kemudian pengadukan bertujuan untuk menghomogenkan spirulina

dengan aquades sehingga pigmen fikosianin dapat terekstraksi secara maksimal

(Silveira et al., 2007). Sedangkan proses sentrifugasi bertujuan untuk memisahkan fase

padatan dan juga cair dari fikosianin yang telah terkestrak sehingga pengotor yang

terdapat pada cairan dapat dipisahkan dan tidak mengganggu proses pengukuran

absorbansi dengan menggunakan spektrofotometer (Silveira et al., 2007).

Hasil sentrifugasi berupa endapan dan supernatant dimana supernatant diambil

sebanyak 1 ml dan diencerkan hingga pengenceran 10-1

. Selanjutnya diukur kadar

fikosianinnya dengan menggunakan spektrofotometer. Kemudian supernatant

ditambahkan dekstrin dengan pebandingan 8 : 9 untuk kelompok C1, C2 dan C3. Lalu

penambahan dekstrin 1 : 1 untuk kelompok C4 dan C5. Setelah itu larutan diaduk

hingga merata. Menurut Murtala (1999), penambahan dekstrin dalam supernatant

bertujuan agar proses pengeringan dapat lebih cepat dilakukan. Selain itu, dekstrin dapat

8

melapisi komponen flavor dan mencegah kerusakan yang dihasilkan selama proses

pengeringan dan juga meningkatkan total padat sehingga dihasilkan volume fikosianin

dengan jumlah maksimal. Setelah itu, dituang ke dalam wadah untuk kemudian

dilakukan proses pengeringan dengan dimasukkan ke dalam oven pada suhu 45oC

hingga tercapai kadar air sekitar 7%. Setelah kering akan terbentuk adonan kering yang

gempal sehingga perlu dihancurkan dengan menggunakan penumbuk hingga terbentuk

powder. Setelah itu supernatant hasil ekstraksi diukur nilai absorbansinya menggunakan

spektrofotometer panjang gelombang 615 nm dan 652 nm. Kemudian konsentrasi

fikosianin dihitung dengan menggunakan rumus :

Konsentrasi Fikosianin / KF (mg/ml) = 𝑂𝐷615−0,474 (𝑂𝐷652)

5,34 𝑥 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛

Kemudian dihitung nilai yield dengan menggunakan rumus :

Yield (mg / g) = 𝐾𝐹 𝑥 𝑉𝑜𝑙 (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑡)

𝑔𝑟𝑎𝑚 (𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎)

Dekstrin digunakan dalam praktikum dikarenakan dekstrin merupakan polisakarida

yang diperoleh dengan cara hidrolisa pati dengan bantuan enzim tertentu. Sifat dari

dekstrin sendiri memiliki warna putih hingga kuning serta dapat larut dalam air, tidak

kental, mudah terdispersi serta stabilitas yang lebih baik dari pada pati (Suparti, 2000).

Sedangkan ditambahkan oleh Arief (1987), bahwa dekstrin dapat digunakan untuk

meningkatkan berat produk. Selain itu struktur molekul pada dekstrin sendiri berbentuk

spiral sehingga dapat memerangkap molekul – molekul flavor. Selain itu pula dekstrin

juga dapat mengurangi penguapan yang terjadi selama proses pengeringan.

Selama proses pengeringan suhu yang digunakan yakni sebesar 45oC dimana suhu

tersebut telah sesuai dengan pendapat Metting dan Pyne (1986) yang mengatakan

bahwa suhu pengeringan fikosianin dilakukan di atas suhu 60oC fikosianin akan

mengalami degradasi sehingga terjadi reaksi maillard. Selain itu digunakan oven

dikarenakan bila menggunakan sinar matahari langsung selama proses pengeringan,

aroma yang ditimbulkan menjadi tidak sedap dan juga dapat terkontaminasi bakteri

9

pada serbuk yang dihasilkan. Kemudian penggunaan panjang gelombang 615 nm dan

652 dalam tahap pengukuran nilai absorbansi telah sesuai dengan teori dari Silviera et

al. (2007) yang mengatakan bahwa dalam analisa fikosianin, kadar fikosianin diukur

dengan menggunakan spektrofotometer panjang gelombang 615 nm dan 652 nm.

Steinkraus (1983), menambahkan bahwa nilai OD (optical density) dipengaruhi oleh

konsentrasi dan tingkat kejernihan larutan yang diukur. Hal ini dikarenakan semakin

keruh suatu larutan maka akan semakin besar nilai OD yang dihasilkan.

Pada tabel 1 dapat dilihat hasil yang didapatkan yakni pada panjang gelombang 615 nm

didapatkan nilai rata – rata absorbansi sebesar 0,1447 dan nilai absorbansi pada panjang

gelombang 652 nm memiliki nilai rata – rata sebesar 0,0585. Dari data tersebut dapat

didapatkan hasil nilai KF dan Yield tiap kelompok yang tidak berbeda jauh. Hasil rata –

rata nilai KF yakni sebesar 2,191 kg/ml dan rata – rata nilai Yeild sebesar 15,34 mg/ g.

Dari hasil yang didapatkan dari rumus di atas dapat disimpulkan bahwa nilai yield

berbanding lurus dengan konsentrasi fikosianin yang dihasilkan dimana semakin tinggi

hasil yield mengindikasikan bahwa konsentrasi fikosinanin yang digunakan juga

semakin tinggi dan sebaliknya. Hasil yang didapatkan tiap kelompok mengindikasikan

perbedaan yang sangat kecil dimana hal tersebut dikarenakan perlakuan yang diberikan

sama untuk setiap kelompok. Sedangkan setelah proses pengeringan didapatkan warna

yang lebih memudar dibandingkan sebelum dioven. Menurut Angka dan Suhartono

(2009), penambahan konsentrasi dekstrin juga memiliki efek negatif dimana warna yang

fikosianin yang dihasilkan akan memiliki warna yang lebih muda namun pucat.

Sehingga hasil yang didapatkan pada praktikum telah sesuai dengan teori dimana warna

yang dihasilkan menjadi lebih pudar dimana pada kelompok C1, C2 dan C3

penambahan dekstrin lebih banyak yakni dengan perbandingan 8 : 9 memiliki

penurunan warna yang lebih besar dibandingkan dengan penambahan dekstrin

kelompok C4 dan C5 dengan perbandingan 1 : 1.

Menurut Tang & Suter (2011), penggunaan spirulina tidak hanya dapat digunakan

sebagai pewarna. Spirulina juga dapat digunakan sebagai supplement, sebagai

antioksidan, mengurangi kadar kolestrol pada wanita, meningkatkan anemia serta dapat

meningkatkan konsentrasi serum zeaxanthin pada tubuh manusia.

10

4. KESIMPULAN

Spirulina sp. merupakan salah satu spesies alga yang akan menghasilkan pigmen

fikosianin.

Zat pewarna alami jauh lebih aman dibandingkan dengan pewarna sintetis.

Selain Spirulina yang sering digunakan, fikosianin juga dapat diperoleh dari

Cryptophyte Chroomonas.

Penambahan dekstrin dalam supernatant bertujuan agar proses pengeringan dapat

lebih cepat dilakukan.

Penambahan konsentrasi dekstrin juga memiliki efek negatif dimana warna yang

fikosianin yang dihasilkan akan memiliki warna yang lebih muda namun pucat

Nilai OD (optical density) dipengaruhi oleh konsentrasi dan tingkat kejernihan

larutan yang diukur.

Suhu pengeringan fikosianin dilakukan di atas suhu 60oC fikosianin akan

mengalami degradasi sehingga terjadi reaksi maillard.

Nilai yield berbanding lurus dengan konsentrasi fikosianin yang dihasilkan.

Spirulina tidak hanya dapat digunakan sebagai pewarna. Spirulina juga dapat

digunakan sebagai supplement, sebagai antioksidan, mengurangi kadar kolestrol

pada wanita, meningkatkan anemia serta dapat meningkatkan konsentrasi serum

zeaxanthin pada tubuh manusia.

Semarang, 22 Oktober 2015

Praktikan Asisten Dosen

- Deanna Suntoro

- Ferdyanto Juwono

Alan Wijaya

11

5. DAFTAR PUSTAKA

Angka,S.I.dan Suhartono MT.(2000). Bioteknologi Hasil-hasil Laut. Bogor : PKSPL-

IPB.

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

Gajahmada Press.Yogyakarta.

Chantal D. van der Weij-De Wit, Alexander B. Doust, Ivo H. M. van Stokkum, Jan P.

Dekker. 2008. Phycocyanin Sensitizes both Photosystem I and Photosystem II in

Cryptophyte Chroomonas CCMP270 Cells. Biophysical Journal Volume 94,

2423–2433.

Guangwen Tang, Paolo M. Suter. 2011. Vitamin A, Nutrition, and Health Values of

Algae: Spirulina, Chlorella, and Dunaliella. Journal of Pharmacy and Nutrition

Sciences, 2011, 1, 111-118

Krystyna E. Wilk,y Paul M. G. Curmi,yz and Rienk van Grondelle*

Metting B dan Pyne JW. (1986). Biologically Active Compounds from Microalga.

Journal of Enzyme Microb. Tech. Vol. 8. Butterworth and Co Publish.

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.

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.(2007).

Bioresour.Technol.,98, 1629.

Spolaroe P, Joanis CC, Duran E, Isambert A. (2006). Comercial Application of

Microalgae Review.J Biosci and Bioeng. 101 (2): 87-96.

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.

12

Suresh P. Kamble, Rajendra B. Gaikar, Rimal B. Padalia, Keshav D. Shinde. 2013.

Extraction and purification of C-phycocyanin from dry Spirulina powder and

evaluating its antioxidant, anticoagulation and prevention of DNA damage

activity Journal of Applied Pharmaceutical Science Vol. 3 (08), pp. 149-153.

Sutomo. (2005). Kultur Tiga Jenis Mikroalga (Tetraselmis sp., Chlorella sp.dan

Chaetoceros gracilis) dan Pengaruh Kepadatan Awal Terhadap Pertumbuhan C.

Gracilis di Laboratorium. Oseanologi dan Limnologi di Indonesia. No. 37 :43-58.

Pusat Penelitian Oseanografi.

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.

Venkatesh Kumar R., Dhiraj Kumar, Ashutosh Kumar, S. S. Dhami. 2009. EFFECT OF

BLUE GREEN MICRO ALGAE (SPIRULINA) ON COCOON

QUANTITATIVE PARAMETERS OF SILKWORM (Bombyx mori L.) ARPN

Journal of Agricultural and Biological Science, VOL. 4, NO. 3, MAY 2009 ISSN

1990-6145.

Xifeng Zhang, Fenqin Zhang, Guanghong Luo, Shenghui Yang, Danxia Wang. 2015.

Extraction and Separation of Phycocyanin from Spirulina using Aqueous Two-

Phase Systems of Ionic Liquid and Salt. Journal of Food and Nutrition Research,

2015, Vol. 3, No. 1, 15-19.

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

14

6.2.Laporan Sementara

6.3.Diagram Alir

6.4.Jurnal

6.5.Viper