Pengeringan Fikosianin Karakteristik pigmen fikosianin dari Spirulina fusiformis yang dikeringkan dan diamobilisasi

Ekstrak fikosianin yang diperoleh berwarna biru pekat dan berpendar warna merah. Hal ini sesuai dengan karakteristik pigmen fikosianin. Pigmen fikosianin merupakan kelompok pigmen fikobiliprotein yang dipisahkan menjadi dua kelompok utama berdasarkan warnanya. Kelompok pertama adalah fikoeritrin, yaitu pigmen berwarna merah bila terkena cahaya dan memancarkan cahaya pendar berwarna kuning-oranye. Kelompok kedua adalah fikosianin, yaitu pigmen berwarna biru dan memancarkan cahaya pendar merah kuat. Pigmen ini di Spirulina berfungsi sebagai pigmen asesoris yang membantu klorofil sebagai penyerap cahaya pada sistem fotosintesis Ó Carra Ó hEocha 1976.

4.3 Pengeringan Fikosianin

Pengaruh metode pengeringan diamati untuk mengetahui karakteristik fikosianin setelah dikeringkan. Fikosianin dikeringkan menggunakan metode spray dryer dan freeze dryer. Prinsip pengeringan menggunakan spray dryer adalah dengan menyemprotkan bahan dalam bentuk droplet ke dalam suatu media pengering yang panas. Butiran air yang masuk dalam media pemanas akan menguap meninggalkan bahan kering Dubey et al. 2009. Pengeringan dengan spray dryer menggunakan suhu tinggi, namun waktu bahan kontak dengan panas cukup singkat. Rentang suhu inlet yang umumnya aman digunakan dan menghasilkan retensi yang baik adalah 160 – 210 o C Reinnecius et al. 1988, sedangkan proses penguapan air bahan berlangsung sangat cepat sekitar 5 detik Corrigan 1995. Hal ini diduga dapat memperkecil kerusakan fikosianin selama pengeringan. Pengeringan menggunakan freeze dryer merupakan pengeringan yang menggunakan suhu dibawah titik beku lebih rendah dari -18 o C. Prinsip pengeringannya berdasarkan mekanisme sublimasi. Pengeringan dengan freeze dryer diatur oleh dua mekanisme perpindahan, yang pertama adalah perpindahan energi untuk mengubah es menjadi uap air antara -21 o C hingga -30 o C dan yang kedua adalah perpindahan uap air dari permukaan sublimasi melewati produk yang sudah kering menuju ruang pengeringan untuk kondensasi Oetjen 1999. Data rendemen hasil pengeringan fikosianin dapat dilihat pada Tabel 1. 25 Rendemen fikosianin kering yang diperoleh dari proses pengeringan menggunakan freeze dryer lebih besar dibandingkan pengeringan menggunakan spray dryer Tabel 1. Hal ini diduga karena struktur fikosianin yang mengandung protein rusak akibat suhu tinggi pada pengeringan menggunakan spray dryer. Ó Carra dan Ó hEocha 1976 menyatakkan bahwa fikosianin merupakan kelompok pigmen fikobiliprotein, yaitu kelompok pigmen yang berikatan dengan struktur protein. Struktur protein yang terdapat pada pigmen diduga mengalami kerusakan ketika proses pengeringan dengan spray dryer. Hal ini sesuai dengan Lehninger 1982 yang menyatakan bahwa pengaruh panas dapat terjadi pada semua protein globular, tanpa memandang ukuran atau fungsi biologinya, walaupun suhu yang tepat bagi fenomena ini mungkin bervariasi. Tabel 1 Data rendemen fikosianin hasil pengeringan Biomasa Fikosianin cair mL Fikosianin kering gr Rendemen fikosianin Spray dryer 500 3,18 0,64 Freeze dryer 500 7,25 1,46 Faktor lain yang diduga mempengaruhi hasil rendemen fikosianin setelah pengeringan adalah kadar air fikosianin. Hasil pengukuran kadar air pigmen fikosianin kering ditampilkan pada Gambar 10. Kadar air fikosianin yang dikeringkan menggunakan spray dryer lebih kecil 2,13 dibandingkan pengeringan dengan freeze dryer 15,69. Hal ini terjadi karena prinsip pengeringan dari alat yang digunakan berbeda. Prinsip pengeringan menggunakan spray dryer adalah bahan cair disemprotkan dalam bentuk droplet melewati media pemanas Dubey et al. 2009, sehingga kandungan air bahan akan lebih banyak yang hilang dan kadar airnya lebih kecil. Gambar 10 Kadar air fikosianin setelah pengeringan Proses pengeringan menggunakan spray dryer dengan bahan sebanyak 500 mL membutuhkan waktu ± 45 menit, sedangkan pengeringan menggunakan freeze dryer membutuhkan waktu lebih dari 48 jam. Perbedaan waktu pengeringan ini menunjukkan bahwa pengeringan menggunakan spray dryer lebih efisien dan ekonomis. Pengaruh pengeringan terhadap konsentrasi fikosianin ditampilkan pada Gambar 11, perhitungan konsentrasi fikosianin disajikan pada Lampiran 8. Gambar 11 Konsentrasi fikosianin a = sebelum pengeringan; b = setelah pengeringan spray dryer; c = setelah pengeringan freeze dryer. Konsentrasi fikosianin yang terukur setelah pengeringan freeze dryer 5,95 lebih tinggi dari pengeringan spray dryer 4,05 Gambar 11. Hal ini menunjukkan bahwa pengeringan fikosianin menggunakan freeze dryer lebih baik dalam mempertahankan mutu fikosianin. Fikosinin adalah pigmen yang terikat pada protein Ó Carra dan Ó hEocha 1976. Konsentrasi fikosianin yang lebih 2,13 15,69 5 10 15 20 Spray dryer Freeze dryer Kad ar air Metode Pengeringan 1 2 3 4 5 6 7 8 a b c Fikosi anin 27 tinggi setelah dikeringkan menggunakan freeze dryer diduga karena prinsip pengeringan menggunakan suhu dibawah titik beku dapat mengurangi kerusakan struktur protein fikosianin selama proses pengeringan. Freeze drying merupakan pengeringan yang dilakukan pada suhu rendah, sehingga dapat menjaga flavor, warna, dan penampakan, serta meminimalisasi kerusakan akibat panas untuk nutrien yang sensitif terhadap suhu tinggi Berk 2009.

4.4 Total Protein Fikosianin