Prak_MonicaAndreinaK_D5_Unika Soegijapranata
-
Upload
praktikumhasillaut -
Category
Documents
-
view
21 -
download
3
description
Transcript of Prak_MonicaAndreinaK_D5_Unika Soegijapranata
Acara IV
ISOLASI DAN PEMBUATAN POWDER FIKOSIANIN
LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI PENGOLAHAN LAUT
Disusun oleh:
Nama : Monica Andreina K
NIM : 13.70.0009
Kelompok : D5
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG
2015
1. MATERI DAN METODE
1.1. Materi
1.1.1. 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 biomassa Spirulina basah atau
kering, akuades, dan dekstrin
1.2. Metode
1
Biomassa Spirulina ditimbang dalam cawan
Dimasukkan dalam Elenmenyer.
2
Dilarutkan dalam aqua destilata (1 : 10).
Diaduk dengan stirrer ± 2 jam
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
3
Dioven pada suhu 50°C hingga kadar air ± 7%
4
Kadar Fikosianin (mg/g) diukur dengan rumus :
5
Kadar Fikosianin (mg/g) diukur dengan rumus :
2. HASIL PENGAMATAN
Hasil pengamatan Fikosianin dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengamatan Fikosianin
Kel Berat Biomassa Kering (g)
Jumlah Aquades yang ditambahkan
(ml)
Total filtrat yang
diperoleh
OD 615 OD 652 KF (mg/ml)
Yield (mg/ml)
WarnaSebelum 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 ++ +
Keterangan Warna:+ Biru Muda++ Biru+++ Biru Tua
Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa nilai OD 615 cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan nilai OD 652. Konsentrasi fikosianin dari setiap
kelompok berbeda-beda dengan nilai C1 hingga C5, yaitu 0,193 ; 0,199 ; 0,185 ; 0,211 ; 0,136 mg/ml. Sedangkan dari sini juga dapat
dilihat bahwa konsentrasi fikosianin yang semakin tinggi akan menghasilkan yield yang lebih tinggi pula. Kelompok D4 memiliki nilai KF
dan yield yang paling besar diantara semua kelompok, yaitu 0,211 mg/ml dan 1,451 mg/ml untuk yield-nya. Kemudian warna fikosianin
sebelum di oven adalah biru dan setelah dioven berubah menjadi warna biru muda.
6
3. PEMBAHASAN
Pada praktikum Teknologi Hasil Laut akan dilakukan praktikum dengan judul
Fikosianin: Pewarna alami dari Blue Green Microalga Spirulina. Tujuan dari praktikum
ini adalah untuk mengisolasi pigmen fikosianin dan membuat pewarna bubuk dari
fikosianin. Fikosianin adalah pigmen yang paling banyak dimiliki oleh alga hijau biru.
Keberadaan fikosianin dalam jenis alga ini hingga mencapai 20% dari berat kering.
Fikosianin ini memberikan warna biru tua yang dapat memancarkan warna merah tua
(Ó Carra & Ó hEocha 1976). Selain itu, fikosianin merupakan salah satu jenis pigmen
yang dapat menangkap radiasi sinar matahari paling efisien (Hall & Rao,1999). Pigmen
fikosianin dapat ditemukan dalam biomassa Spirulina sp.
Seperti judul praktikum ini, pewarna alami dari fikosianin ini didapatkan dari salah satu
mikroalga, yaitu Spirulina sp. Mikroalga merupakan mikeoorganisme fotosintetik yang
berciri uni-seluler maupun multi seluler. Sedangkan Spirulina sp adalah
mikroorganisme autotrof yang memiliki warna hijau-kebiruan dimana sel-sel dari
mikroalga ini berkoloni dan membentuk filamen terpilin menyerupai spiral. Struktur
Spirulina sp. tersusun atas karotenoid, klorofil, dan fikosianin. Penggunaan fikosianin
sebagai pewarna ini dapat diaplikasikan di berbagai industri, seperti industri makanan,
kosmetik, dan lain-lain. Pigmen fikosianin yang dihasilkan oleh Spirulina sp mampu
larut dalam pelarut polar, sebagai contoh adalah air. Namun, fikosianin ini sangat
mudah mengalami kerusakan yang disebabkan oleh suhu tinggi seperti dengan jenis
pewarna alami lainnya (Spolaore et al., 2006).
Pigmen fikosianin cenderung tidak stabil terhadap adanya panas, cahaya, dan
keberadaan asam. Suhu diatas 45oC dapat menyebabkan fikosianin akan memudar
warnanya akibat terdenaturasi. Sedangkan fikosianin akan stabil pada pH dengan
kisaran 4 hingga 9. Walaupun pigmen fikosianin ini rentan terhadap adanya panas
maupun cahaya, tetapi pigmen ini dapat menghasilkan warna biru yang cerah dan
cemerlang (Sarada et al., 1999; Jespersen et al., 2005; Yan et al., 2011)).
7
8
Praktikum ini diawali dengan menimbang 8 gram biomassa spirulina dan dimasukkan
ke dalam erlenmyer yang berisikan aquades dengan perbandigan 1:10 (8 gram biomassa
spirulina : 80 ml aquades). Selanjutnya dilakukan pengadukan menggunakan stirrer
selama kurang lebih 2 jam. Pengadukan bertujuan untuk melarutkan fikosianin ke dalam
akuades (Richmond, 1998). Hal ini juga didukung oleh pernyataan Spolaore et al.,
(2006) bahwa fikosianin mampu larut dalam pelarut polar. Sedangkan penggunaan
stirrer selama proses pengadukan adalah untuk menghomogenkan larutan serta
memaksimalkan proses ekstraksi. Setelah itu, dilanjutkan dengan proses sentrifugasi
5000 rpm selama 10 menit dimana dalah setiap tabung sentrifuge diisi 10 ml per tabung
serta terdapat 8 tabung yang nantinya akan di sentrifuge. Proses sentrifugasi akan
menghasilkan endapan dan supernatant dimana yang digunakan untuk tahap selanjutnya
adalah supernatant. Supernatant yang didapatkan diambil sedikit untuk diukur kadar
fikosianinnya menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 615 nm dan
652 nm. Namun, sebelum dilakukan pengujian kadar fikosianin ini dilakukan
pengenceran 10-1 terlebih dahulu. Penggunaan kedua jenis panjang gelombang ini telah
sesuai dengan pernyataan Antelo et al., (2010) bahwa panjang gelombang yang
digunakan untuk mengukur kadar fikosianin pada filtrat hasil ekstraksi fikosianin adalah
615 nm dan 652 nm. Sedangkan pengenceran ini bertujuan untuk mengurangi kepekatan
atau konsetrasi dari larutan yang akan diuji absorbansinya.
Selanjutnya, supernatan yang terbentuk dari proses sentrifugasi ini diambil 8 ml dan
ditambahkan dekstrin sebanyak 1:1 (8 ml supernatan : 8 gram dekstrin) dan dilakukan
proses percampuran hingga rata lalu dilanjutkan dengan menuangkannua le dalam
wadah yang akan digunakan untuk proses pengeringan. Selanjutnya, dilakukan proses
pengeringan menggunakan oven pada suhu 45oC selama 1 malam. Lalu adonan yang
telah dikeringkan ini dihancurkan menggunakan mortar untuk mendapatkan pewarna
bubuk alami. Penambahan dekstrin berfungsi sebagai bahan pengisi yang mampu
meningkatkan rendemen produk akhir dan berat bubuk akhir. Hal ini dikarenakan
dekstrin dapat membentuk suspensi yang baik dalam larutan. Selain itu, dekstrin juga
memiliki peran besar dalam pembuatan pewarna alami bubuk ini karena dekstrim
mampu menghilangkan komponen volatile yang terbentuk selama proses pengolahan
9
pigmen fikosianin yang cenderung mudah mengalami kerusakan akibat suhu tinggi
(Lorenz, 1998).
Menurut William (1997), dekstrin merupakan golongan polisakarida yang memiliki
struktur kimia yaitu ikatan 1,6 a-glukosidik dan 1,4 a-glukosidik. Dekstrin memiliki
sifat mudah larut dalam air dingin. Selain itu, penggunaan dekstrin dalam pembuatan
bubuk pewarna ini bertujuan agar pengeringan menjadi lebih cepat dan mencegah
terjadinya kerusakan akibat adanya panas, serta melapisi komponen flavor.
Dari hasil pengamatan dapat dilihat bahwa nilai absorbansi yang dihasilkan pada
kelomcpok D1 hingga D4 dari penggunaan panjang gelombang 615 lebih tinggi
dibandingkan dengan penggunaan panjang gelombang 652 nm. Sedangkan pada D5
dihasilkna nilai OD 615 yang lebih rendah dibandingkan dengan OD 652 nm. Menurut
Day & Underwood (1992), semakin tinggi panjang gelombang yang digunakan maka
akan menghasilkan nilai absorbansi yang lebih rendah. Hal ini disebabkan karena sinar
putih pada panjang gelombang dapat terseleksi lebih detail dengan adanya prisma.
Sehingga dari teori ini dapat dilihat bahwa kelompok D1 hingga D4 telah sesuai dengan
teori diatas. Sedangkan pada D5 tidak sesuai dengan teori diatas dikarenakan
ketidaktelitian dalam melakukan pengenceran sehingga menghasilkan absorbansinya
menjadi lebih tinggi.
Kadar fikosianin serat yield yang dihasilkan pada setiap kelompok berbeda beda dimana
kelompok C1 memiliki KF sebesar 0,193 mg/ml dan yield sebesar 1,327 mg/g.
Sedangkan kelompok C2 memiliki nilai KF sebesar 1,999 mg/ml dan yield sebesar
1,368 mg/g. Kemudian pada kelompok C3 memiliki nilai KF sebesar 0,185 mg/ml dan
yield sebesar 1,272 mg/g. Lalu kelompok C4 memiliki nilai KF sebesar 0,211 mg/ml
dan yield sebesar 1,451 mg/g. Sedangkan kelompok C5 memiliki nilai KF sebesar 0,136
mg/ml dan nilai yield 0,935 mg/g. Dari sini dapat dilihat bahwa kadar fikosianin yang
tinggi akan menghasilkan yield yang lebih tinggi pula. Sedangkan hasil pada D5 ini
memiliki yield yang paling rendah dibandingkan dengan yield yang dihasilkan oleh
kelompok lain. Hal ini disebabkan karena nilai KF dari kelompok D5 lebih kecil
dibandingkan yang lainnya. Padahal nilai KF dipengaruhi dari nilai absorbansinya.
10
Karena absorbansi yang dihasilkan dari kelompok D5 paling rendah maka KF serta
yield yang dihasilkan semakin rendah pula. Hal ini bisa terjadi akibat penggunaan
spektrrofotometer yang kurang tepat dimana cuvet yang digunakan kurang bersih atau
masih adanya jejak tangan yang menempel pada cuvet. Sedangkan dari warna dapat
dilihat bahwa sebelum dioven memberikan warna biru dan setelah dioven warna yang
dihasilkan menjadi biru muda. Namun pada saat praktikum, fikosianin yang telah
dioven justru memberikan warna sedikit kehijauan tidaklah biru. Seharusnya fikosianin
ini memberikan warna biru tua (Ó Carra & Ó hEocha 1976). Hal ini disebabkan karena
pada saat proses pengadukan dengan stirrer, suhu yang digunakan terlalu panas
sehingga terdapat perbedaan warna yang dihasilkan. Namun, dari sebelum maupun
sesudah oven terjadi pemudaran warna hal ini dikarenakan fikosianin dikeringkan
menggunakan oven yang menyebabkan denaturasi pada suhu diatas 45oC (Saraya et al.,
1999).
Berdasarkan dari jurnal yang disusun oleh Salama et al., (2014), fikosianin terdiri dari
sebuah kromofor yang sering disebut bilin dimana bilin ini melekat pada residu sistein
dari apoprotein. Fikosianin memiliki massa molekul sekitar 140-210 kD dengan dua sub
unit yaitu α dan β. Fikosianin salah satu pigmen biru dari alam yang dapat digunakan
dalam industri makanan, yaitu pembuatan permen karet, susu, maupun jelly. Selain itu,
diduga fikosianin juga memiliki sifat antioksidan 20 kali lipat dibandingkan dengan
aktivitas antioksidan dari asam askorbat. Sedangkan menurut jurnal yang disusun oleh
Gelagutashvili et al., (2013) menjelaskan bahwa pigmen fikosianin ini dapat diekstrak
dari mikroalga bernama Spirulina platensis.
Menurut jurnal yang disusun oleh Vijaya et al., (2009), terdapat beberapa faktor yang
mempengaruhi keberadaan pigmen di Cyanobacteria, salah satunya adalah intensitas
cahaya dan kualitas. Kedua faktor ini menjadi faktor lingkungan yang paling spesifik
dalam menentukan kandungan pigmen di Cyanobacteria. Pernyataan ini juga dilengkapi
dari jurnal yang disusun oleh Walter et al., (2011) bahwa produksi pigmen fikosianin ini
dapat diproduksi dengan memanipulasi kualitas cahaya yang digunakan yaitu dengan
menggunakan filter transmisi lampu merah. Metode ini memberikan pigmen fikosianin
dengan kemurnian tinggi. Sedangkan dari jurnal yang disusun oleh Zhang et al., (2015),
11
menjelaskan mengenai tahapan teknik ekstraksi dan pemurnian pigmen fikosianin
menggunakan sebuah cairan ionik (ILS) yang berbasis air dengan sistem dua fase
(ATP). Metode ini digunakan untuk melakukan pemurnian pigmen fikosianin yang
didapat dari ekstrak Spirulina
4. KESIMPULAN
Fikosianin adalah pigmen yang paling banyak dimiliki oleh alga hijau biru.
Fikosianin ini memberikan warna biru tua
Spirulina sp adalah mikroorganisme autotrof yang memiliki warna hijau-kebiruan
Pigmen fikosianin cenderung tidak stabil terhadap adanya panas, cahaya, dan
keberadaan asam
Pengadukan bertujuan untuk melarutkan fikosianin ke dalam akuades.
Panjang gelombang yang digunakan untuk mengukur kadar fikosianin adalah 615
nm dan 652 nm
Dekstrin mampu menghilangkan komponen volatile yang terbentuk selama proses
pengolahan pigmen dan sebagai bahan pengisi yang dapat meningkatkan berat
akhir bubuk.
Nilai absorbansi pada panjang gelombang 615 nm lebih tinggi dibandingkan
dengan panjang gelombang 652 nm.
Fikosianin mengalami pemudaran warna ketika di oven karena terdenaturasi pada
suhu diatas 45oC.
Semarang, 29 Oktober 2015Praktikan Asisten Dosen
Monica Andreina K - Deanna Suntoro(13.70.0009) - Ferdyanto Juwono
12
5. DAFTAR ISI
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.
Day, R.A. & A.L. Underwood. (1992). Analisa Kimia Kuantitatif edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.
Gelagutashvili, E., Ketevan Tsakadze. (2013). Effect of Hg(II) and Pb(II) Ions on C-Phycocyanin (Spirulina platensis). Optics and Photonics Journal, 2013 (3): 122-127.
Hall DO, Rao KK. 1999. Photosynthesis Six edition. Cambridge: ,Cambridge university press.
Jespersen, L., L.D. Stremdahl, K. Olsen, & L.H.Skibsted. 2005. Heat and light stability of three natural blue colorant for use in confectionery and beverages. Europ. Food Res. Technol. 220 (3-4): 261-266.
Lorenz RT. 1998. Quantitative Analysis of C-phycocyanin from Spirulina pasifica (low temperature method). www.cyanotech.com [24 Oktober 2015].
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. Hal 328-371.
Richmond A. (1988). Spirulina. Di dalam Borowitzka MA dan Borowitzka LJ, editor. Micro-algal biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.
Salama, A., Abdel Ghany, A., Osman, A., Sitohy, M. (2015). Maximising phycocyanin extraction from a newly identified Egyptian cyanobacteria strain: Anabaena oryzae SOS13. International Food Research Journal 22(2): 517-525.
Sarada, R., M.G. Pillai, & G.A. Ravishankar. 1999. Phycocyanin from Spirulina sp. : influence of processing of biomass on phycocyanin yield, analysis of efficiency of extraction methods and stability studies on phycocyanin. J. Proc. Biochem. 34:795-801.
Spolaore P, Joanis-Carson C, Duran E, Isambert A. 2006. Comercial application of
microalgae. Journal of bioscience and bioenginering 101(2):87-96.
13
14
Vijaya, V., Anand, N. (2009). Blue Light Enhance The Pigment Synthesis in Cyanobacterium Anabaena ambigua rao (Nostacales). Journal of Agricultural and Biological Science Vol 4. No. 3.
Walter, A., Julio Cezar de Carvalho., Venete, T. A., Ana, B., Vanessa, G., Carlor, R.S., (2011). Study of Phycocyanin Production from Spirulina platensis Under Different Light Spectra. Brazilian Archives of Biology and Technology. International Journal Vol 54, n.4: pp. 675-682.
William, M., 1997. Food Experimental Prespectives, Third Edition, Prentice Hall Inc. Upper Saddler River, New Jersey.
Yan, S., Zhu LP, Su HN, Zhang XY, Chen XL, Zhou BC, Zhang YZ. 2011. Single-step chromatography for simultaneous purification of C-phycocyanin and allophycocyanin with high purity and recovery from Spirulina (Arthrospira) platensis. J. Appl. Phycol. 23: 1-6.
Zhang, X., Zhang, F., Guanghong Lou, Shenghui, Y., Danxia, W. (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.
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
15
16
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. Laporan Sementara
6.3. Diagram Alir Cara Kerja