Formulasi Minuman Nutrisi Olahraga Berbasis Mikroalga Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum

FORMULASI MINUMAN NUTRISI OLAHRAGA BERBASIS
MIKROALGA Spirulina platensis DAN Porphyridium cruentum

STEFFI WAHJUDIN

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Formulasi Minuman Nutrisi
Olahraga Berbasis Mikroalga Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum”
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2015

Steffi Wahjudin
NIM C34070053

ABSTRAK
STEFFI WAHJUDIN. Formulasi Minuman Nutrisi Olahraga Berbasis Mikroalga
Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum. Dibimbing oleh BAMBANG
RIYANTO dan IRIANI SETYANINGSIH.
Kecenderungan baru nutrisi olahraga mengarah kepada pengembangan
produk kebugaran (endurance) yang dirancang untuk cabang olahraga tertentu,
sehingga diperlukan inovasi komponen bahan penyusun (ingredient) minuman
nutrisi olahraga. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan formula dan
kandungan nutrisi minuman olahraga dengan bahan dasar Spirulina platensis dan
Porphyridium cruentum. Formula terbaik adalah minuman yang terbuat dari
campuran Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum dalam jumlah yang
sama. Kandungan Na dan Mg yaitu 1,95 % w/w dan 0,23 % w/w, sesuai dengan
standar minuman. Produk minuman nutrisi olahraga dengan bahan penyusun
mikroalga memiliki keunggulan asam amino yang tinggi bila dibandingkan

dengan berbagai produk komersial lainnya, yaitu 4493,52 ppm, serta keberadaan
profil gula berupa fruktosa.
Kata kunci : mikroalga, nutrisi olahraga, Spirulina platensis, Porphyridium
cruentum

ABSTRACT
STEFFI WAHJUDIN. Formulations Sports Nutrition Drink Based of Microalgae
Spirulina platensis and Porphyridium cruentum. Supervised by BAMBANG
RIYANTO and IRIANI SETYANINGSIH.
The new trend of sports nutrition products led to the development of product
fitness (endurance) designed for sport branches, so that requared about the source
of the constituents (ingredient) of sports nutrition products. This research aims at
the formulation of determine formulations and nutrition contens of sport drink
with base material is Spirulina platensis and Porphyridium cruentum. Best
formula is a drink made of mixture of Spirulina platensis and Porphyridium
cruentum with the same number. The contens of Na and Mg is 1,95 % w/w dan
0,23 % w/w accordance with the drink standard. Drink mikroalga has the
advantage of a higher amino acids content approximately of 4493,52 ppm when
compared to other commercial products. The biggest sugar profile on mikroalga
drink is fructose.

Keywords : microalgae, sport nutrition, Spirulina platensis, Porphyridium
cruentum

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

FORMULASI MINUMAN NUTRISI OLAHRAGA BERBASIS
MIKROALGA Spirulina platensis DAN Porphyridium cruentum

STEFFI WAHJUDIN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi

: Formulasi Minuman Nutrisi Olahraga Berbasis Mikroalga
Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum
: Steffi Wahjudin
: C34070053
: Teknologi Hasil Perairan

Disetujui oleh

Bambang Riyanto, SPi, MSi
Pembimbing I

Dr Ir Iriani Setyaningsih, MS
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat serta hidayah-Nya sehingga skripsi dengan judul “Formulasi
Minuman Nutrisi Olahraga Berbasis Mikroalga Spirulina platensis dan
Porphyridium cruentum” ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini disusun

sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Departemen Teknologi
Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1 Bapak Bambang Riyanto, SPi, MSi dan Ibu Dr Ir Iriani Setyaningsih, MS
selaku dosen pembimbing yang telah memberikan masukan dan motivasi
kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
2 Bapak Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku ketua Departemen Teknologi Hasil
Perairan.
3 Ibu Dr Ir Wini Trilaksani, MSc selaku dosen penguji skripsi.
4 Kedua orang tua, Ir. Moh. Wahjudin dan Handayani, kakak-kakak tersayang
mbak Ami dan Budi serat keponakan tercinta Demos, Aya, Cabit, Hamda dan
Hatta. Terima kasih atas doa, kasih sayang, motivasi serta dukungannya yang
tidak pernah terputus baik dalam bentuk moril dan materil sehingga penulis
mampu menyelesaikan pendidikan di IPB.
5 Teman seperjuangan satu bimbingan Sumisih, sahabat-sahabat THP 44 Medal,
Mariah, Rianda, Ratna, Zara, Yunko, Motto, Indah RW dan lainnya atas
bantuan serta motivasi yang diberikan kepada penulis selama empat tahun
terakhir.
6 Semua pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan skripsi ini.
Demikian skripsi ini disusun, semoga bermanfaat.

Bogor, Maret 2015

Steffi Wahjudin

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL................................................................................................ vi
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ vi
PENDAHULUAN................................................................................................ 1
Latar Belakang................................................................................................. 1
Tujuan Penelitian............................................................................................. 2
METODE PENELITIAN..................................................................................... 2
Bahan............................................................................................................... 2
Alat.................................................................................................................. 2
Prosedur Penelitian.......................................................................................... 3
Prosedur Analisis.............................................................................................. 6
Perhitungan Jumlah Sel................................................................................ 6
Analisis Total Protein (Lowry et al. diacu Chrismadha 1993)..................... 7
Analisis Kandungan Na dan Mg dengan AAS (APHA1998)....................... 7

Analisis Karbohidrat (Lehninger 1982)........................................................ 8
Analisis Asam Amino (Antoine et al. 1999)................................................. 8
HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................ 9
Pertumbuhan Sel Mikroalga Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum 9
Morfologi Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum.......................... 11
Kandungan Na dan Mg................................................................................... 12
Bentuk Visual Minuman................................................................................. 13
Kandungan Nutrisi Minuman Olahraga......................................................... 14
Kandungan Protein...................................................................................... 14
Kandungan Asam Amino............................................................................ 15
Profil Gula................................................................................................... 16
Pembandingan Minuman Mikroalga dengan Minuman Komersial................ 17
KESIMPULAN DAN SARAN........................................................................... 18
Kesimpulan..................................................................................................... 18
Saran............................................................................................................... 18
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 19
LAMPIRAN....................................................................................................... 22
RIWAYAT HIDUP............................................................................................ 23

DAFTAR TABEL

1
2
3
4
5
6

Formulasi minuman olahraga dalam berbagai kombinasi....................
4
Kandungan Na dan Mg Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum. 12
Kandungan protein pada masing-masing minuman olahraga..............
14
Kandungan asam amino pada tiap formulasi (ppm).............................
15
Kandungan profil gula pada tiap formulasi minuman ........................
16
Profil komposisi perbandingan antara minuman mikroalga dengan
minuman berenergi komersial lainnya.................................................
17
7 Spesifikasi persyaratan mutu minuman berenergi SNI 01-4452-1998

18

DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir proses kultivasi................................................................
2 Diagram alir formulasi minuman olahraga...........................................
3 Kurva pertumbuhan Spirulina platensis...............................................
4 Kurva pertumbuhan Porphyridium cruentum.......................................
5 Bentuk visual Spirulina platensis secara mikroskopis..........................
6 Bentuk visual Porphyridium cruentum secara mikroskopis.................
7 Bentuk visual minuman olahraga..........................................................

.5
6
9
9
11
11
13

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Analisis
pasar
dan
perbandingan
produk
yang
dilakukan
MarketResearch.com tahun 2010 menunjukkan bahwa sports nutrition product
atau produk-produk nutrisi olahraga makin memperlihatkan pemenuhan ke arah
dinamika perilaku profesional dari para atlet dunia (Kreider et al. 2010).
Karakteristik produk nutrisi olahraga pertama adalah suplemen yang digunakan
untuk meningkatkan kekuatan (strength) dan unsur pembangun tubuh (bodybuilding). Substansi produk ini berupa asam amino (Ohtani et al.2006) dan
campuran protein (Tipton & Wolfe 2004). Produk kedua merupakan peramping
tubuh, yang kebanyakan berupa suplemen energi, seperti L-karnitin dan chromium
picolinate (Colombani et al.1996). Banyak pula dikembangkan produk minuman
kesehatan yang dirancang untuk kondisi saat santai. Produk ini difokuskan untuk
style atau public figure dari sang atlet dan umumnya mengandung vitamin
esensial, mineral dan bahan alami tambahan (Kerksick et al. 2008).
Nutrition Business Journal tahun 2011 melaporkan bahwa kecenderungan
baru produk nutrisi olahraga mengarah kepada pengembangan produk kebugaran
(endurance) yang dirancang untuk cabang-cabang olahraga tingkat tinggi seperti
lari, renang, triathlon, dayung, mountain biking, adventure racing, cross-country
skiing, mountaineering and trekking (Hoffman et al. 2009). Bahan lain yang juga
dibutuhkan, harus memiliki kaitan yang kuat dengan kategori atau aplikasi
tertentu untuk meningkatkan pemulihan dan meminimalkan nyeri otot, pengganti
ion elektrolit tubuh, homeopatik, penghilang rasa lelah, antioksidan serta
kegunaan produk untuk olahraga spesifik yang umumnya tidak terkait dengan
suplemen nutrisi khusus, seperti golf. Bahan utama yang digunakan dapat meliputi
gula komplek, trigleserida rantai menengah, dan berbagai karbohidrat komplek.
Bahan tersebut dikombinasikan dengan beberapa mineral dan vitamin diantaranya
vitamin E, antioksidan, fosfat dan mudulator asam laktat (Morifuji 2010).
Tietze (2004) menyampaikan bahwa Spirulina merupakan mikroalga yang
mengandung protein dalam jumlah yang besar, termasuk 8 jenis asam amino
esensial. Manfaat lainnya sebagai bahan pangan dapat cepat menghilangkan rasa
lapar, karena memiliki membran sel yang tipis dan lembut yang memudahkan
untuk dicerna. Alga hijau biru kaya akan protein, vitamin, mineral dan nutrient
lainnya. Menurut Kenfack et al (2011) S. platensis dalam keadaan kering
mengandung protein 55-75%, tergantung pada sumbernya. Protein ini terdiri dari
asam amino-asam amino seperti metionin, sistein, lisin, dibandingkan dengan
protein yang berasal dari telur 12-15 % dan susu 3- 5 %. Asam amino dalam
jumlah yang cukup di dalam tubuh dapat mencegah terjadinya proses kanibalisasi
pada jaringan otot, karena apabila asam amino tidak terpenuhi maka pada proses
metabolisme tubuh akan berusaha mendapatkan asam amino ter sebut dari
jaringan otot, hal ini akan berakibat pada timbulnya cedera. S. platensis adalah
makanan yang mengandung semua nutrien makanan dalam konsentrasi yang
tinggi, dan telah diterima sebagai makanan yang mempunyai banyak fungsi,
sebagai suplemen atau makanan pelengkap. Spirulina platensis ini telah
digunakan penduduk Afrika sebagai sumber makanan tradisional. Amerika Utara
telah menggunakannya sebagai suplemen makanan. Sebuah kajian melaporkan

2
bahwa S. platensis memungkinkan membantu sistem imun dalam melawan infeksi
(Kenfack et al. 2011).
Fuentes et al. (2000) menyampaikan bahwa mikroalga Porphyridium
cruentum memiliki kandungan karbohidrat tinggi, tokoferol, vitamin K, serta
karoten. Porphyridium cruentum merupakan salah satu penghasil polisakarida
ekstraseluler dalam jumlah besar. Polisakarida ekstraseluler yang dihasilkan
terdiri dari D-xylose, D-glucose, D-galactose, L-galactose, 3-O-methylxylose, 3O-metylgalactose, dan D-glucuronic acid (Priyadarshani dan Rath 2012).
Penelitian ini penting dilakukan karena dapat menjadi solusi yang baik bagi
pemenuhan kebutuhan para atlet. Kebutuhan tersebut telah mengarahkan kepada
penelitian terbaru tentang sumber bahan penyusun (ingredient) dari mikroalga
sebagai pelengkap nutrisi bagi olahragawan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menentukan formula dan kandungan nutrisi
minuman olahraga dengan bahan dasar mikroalga Spirulina platensis dan
Porphyridium cruentu.

METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 2011 hingga Mei 2012.
Bertempat di Laboratorium Bioteknologi Hasil Perairan dan Laboratorium
Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan; Laboratorium Terpadu, Institut Pertanian Bogor.
Bahan
Bahan yang digunakan adalah bibit Spirulina platensis dan bibit
Porphyridium cruentum, air laut, media Walne (Richmond 1988)), media Becker
(Becker 1994)). Bahan lain adalah untuk uji protein dan asam amino meliputi
albumin, gelatin, kasein, pepton, fenol, pereaksi millon, pereaksi Hopkins cole,
pereaksi biuret, ninhidrin, H2SO4, NaOH, HNO3, CuSO4, HgCl2, AgNO3,
(NH4)2SO4, HCl, Pb-asetat, etanol, asam asetat, dan buffer asetat pH 4,7. Bahan
yang digunakan untuk uji mineral antara lain adalah NH4OH pekat, HCl 10%,
akuades, kristal dinatrium hydrogen fosfat, asam asetat 10%, urea 10%, pereaksi
ferosulfat khusus, kristal ammonium klorida, larutan ammonium tiosianat, HNO3
10%, AgNO3 2%, BaCl2, larutan kalium ferosianida, ammonium oksalat 1%,
pereaksi molibdat khusus, kristal ammonium karbonat, NH4OH 10%, dan kertas
lakmus.
Alat
Alat yang digunakan untuk mengukur kadar biomassa Spirulina platensis
adalah Spektrofotometer UV-Vis 2800 dan USB 2000 (dengan software Spectra
Suite) dengan sumber cahaya berupa cahaya visible dan UV menggunakan prinsip
kerja adanya interaksi antara materi dengan cahaya yang memiliki panjang

3
gelombang tertentu. Alat yang digunakan untuk mengukur kadar biomassa
Porphyridium cruentum adalah mikroskop cahaya merk Olympus BH52
Alat yang digunakan untuk analisis mineral adalah AAS (Atomic
Absorption Sperktrofotometri) merk Perkin Elmer Analyst 100 tipe flame
emmission. Alat yang digunakan untuk analisis profil gula, analisis protein dan
asam amino adalah HPLC (High-performance liquid chromatography) merk
Shimadzu 17 A.
Prosedur Penelitian
Kultivasi Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum
Kultivasi mengacu Zarouk 1966 dalam Richmond 1988 (kultivasi pada
suhu 25-29oC dengan disinari lampu TL 20 Watt pada jarak 15 cm dan dilakukan
pengadukan). Bibit Spirulina platensis ditumbuhkan pada stoples yang berukuran
1 L yang berisi media walne dapat dilihat pada Lampiran 1. Kondisi lingkungan
selama kultivasi yang tercatat adalah kisaran suhu ruangan 28-30 oC; suhu air 2829 oC; pH 9-10; dan intensitas cahaya menggunakan lampu TL-tube lamp (5480
lux).
Bibit Porphyridium cruentum ditumbuhkan pada stoples yang berukuran
1L yang berisi media Becker (Becker 1994) dapat dilihat pada Lampiran 2.
Kultivasi dilakukan dalam medium Becker yang diaerasi secara terus menerus
pada suhu lingkungan 27-28,5 oC, intensitas cahaya 500-2000 lux dan pH 7,6.
Perhitungan Jumlah Sel
Pertumbuhan Spirulina platensis diamati dengan mengambil sampel setiap
hari menggunakan mikropipet, kemudian dimasukkan ke dalam kuvet dan diamati
kepadatannya dengan mengukur rapat optis pada panjang gelombang 480 nm
(Achmadi et al. 2002) secara langsung menggunakan spektrofotometer UV.
Pertumbuhan Porphyridium cruentum diamati dengan mengambil sampel
setiap hari menggunakan mikropipet, kemudian dimasukkan ke dalam chamber
hemasitometer dan dihitung jumlah sel secara langsung menggunakan mikroskop.
Hasil perhitungan nilainya dikonversikan ke dalam nilai logaritmik dan dibuat
kurva pertumbuhan dengan jumlah sel (logaritmik) sebagai sumbu y dan waktu
(hari) sebagai sumbu x.
Pemanenan Biomassa
Proses pemanenan Spirulina platensis pada hari ke-7 dilakukan dengan
metode penyaringan. Penyaringan menggunakan saringan kain nylon yang
berukuran 60-70 mesh, sehingga biomassa Spirulina platensis akan terpisah
dengan media.
Proses pemanenan Porphyridium cruentum pada hari ke-5 dilakukan
dengan metode pengendapan. Pemisahan biomassa dari media kultur dilakukan
dengan cara pengendapan menggunakan sentrifus pada kecepatan 10.000 rpm
selama 15 menit pada suhu 4oC.

4
Pengujian Kandungan Na dan Mg
Kultivasi kultur Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum yang
optimal, kemudian dianalisis kandungan magnesium (Mg) dan natrium (Na).
Tujuan analisis ini mengacu Hamilton (2005), yaitu untuk mengetahui kandungan
mineral pada masing-masing mikroalga sehingga tidak melebihi batas mineral
kandungan minuman isotonik (1 liter terdapat natrium 2 % - 5 % dan magnesium
0,5 %. Diagram alir kultivasi dapat dilihat pada gambar 1.
Formulasi (Shirreffs 2003) dan Pembuatan Minuman Nutrisi Olahraga
Formulasi minuman olahraga mengacu Shirreffs (2003), minuman
mengandung 60-79 gr karbohidrat dalam 200 ml air atau setara dengan 30-39,5 %
kandungan karbohidrat dalam satu penyajian. Mikroalga Porphyridium cruentum
dan Spirulina platensis masing-masing mengandung karbohidrat 22-57 % dan 1525 % dalam biomassa kering (Kusmiyati dan Agustini 2006).
Proses utama dalam pembuatan minuman mikroalga adalah pencampuran
bahan yang meliputi biomassa basah mikroalga Spirulina platensis, Porphyridium
cruentum, bahan pemanis (gula) hingga homogen dengan mengacu Hadi (2006).
Teknik dasar pembuatan minuman adalah dengan mencampur biomassa basah
mikroalga Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum pada konsentrasi yang
berbeda, ditambah dengan 9 %gula pasir sebagai pemanis dan sebagai penunjang
kebutuhan karbohidrat yang diperlukan dalam minuman mengacu Stofan dan
Muray (2001). Minuman dibuat dengan total volume 10 ml untuk mempermudah
dalam formulasi. Jumlah mikroalga S.platensis dan mikroalga P. cruentum pada
formulasi I sama besar yaitu 15 % pada 10 ml air atau 1,5 gram biomassa basah.
Pada formulasi II dan III mikroalga yang di tambahkan 30 % atau 3 gram
biomassa basah pada 10 ml air. Teknik pencampuran dilakukan dengan mengaduk
biomassa mikroalga dan gula ke dalam air hingga gula larut dan homogen.
Formulasi minuman dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Formulasi minuman olahraga dalam berbagai kombinasi (%)
Bahan Minuman
Spirulina platensis
Porphyridium cruentum
Bahan Pemanis (Gula Pasir)
Air

I
15
15
9
100

Formula
II
30
9
100

III
30
9
100

Produk minuman disimpan dalam lemari pendingin suhu 3-5 oC untuk
menjaga kesegaran mikroalga dan mencegah dari rekontaminasi (Hadi 2006).
Murtini et al (2010) menyatakan bahwa suplemen Spirulina ini dapat dikonsumsi
dalam dosis 1–5 g/hari, sedangkan Tiestze (2004) menyatakan bahwa Spirulina
pasifica dapat dikonsumsi sampai dengan 10 g/hari.
Kandungan Komponen Nutrisi Minuman Olahraga
Profil kandungan komponen aktif minuman olahraga mengacu Shirreffs
(2003) yang meliputi total protein, asam amino, profil gula-karbohidrat dan
mineral. Analisis yang dilakukan meliputi Total Protein (Lowry et al. (1951) yang

5
diacu Chrismadha 1993), Kandungan Mineral Na dan Mg dengan AAS (APHA
1998), dan Karbohidrat yang meliputi uji molisch, uji benedict, uji barfoed dan uji
selliwanof (Lehninger 1982). Diagram alir formulasi minuman olahraga dapat
dilihat pada Gambar 2.
Porphyridium
cruentum

Spirulina platensis

Kultivasi
Media Walne
Suhu 28-29 oC
pH 9-10
Intensitas cahaya 5480 lux

Kultivasi
Media Becker
Suhu 27-28,5 oC
pH 7,6
Intensitas cahaya 900-2000 lux

Perhitungan Jumlah Sel
Menggunakan spektrofotometer
UV (panjang gelombang 480
nm)

Perhitungan Jumlah Sel
Menggunakan Haemositometer

Pemanenan
Proses penyaringan

Biomassa
Spirulina
platensis

Pemanenan
Proses pengendapan

Biomassa
Porphyridium
cruentum

Analisis Kandungan
Na dan Mg
Gambar 1 Diagram alir proses kultivasi.

6

Biomassa Spirulina platensis

Biomassa Porphyridium cruentum

Formulasi

Formulasi I :
S. platensis 15 %
P.cruentum 15 %
Bahan pemanis 9 %
Air 100 %

Formulasi II :
S. platensis 30 %
P. cruentum 0 %
Bahan pemanis 9 %
Air 100 %

-

Formulasi III :
S. platensis 0 %
P. cruentum 30 %
Bahan pemanis 9 %
Air 100 %

Analisis Asam
Amino
Analisis Profil Gula

Minuman Nutrisi
Mikroalga
Gambar 2 Diagram alir formulasi minuman olahraga.
Prosedur Analisis
Perhitungan Jumlah Sel (Hadioetomo 1993)
Proses perhitungan jumlah sel dengan metode hitung langsung, yakni:
1) Permukaan hitung hemasitometer dan kaca penutup dibersihkan dari sisa-sisa
minyak.

7
2) Hemasitometer yang telah ditutup diletakkan pada permukaan hemasitometer.
Suspensi biakan Porphyridium cruentum hasil pengambilan sampel dikocok,
kemudian diambil dengan mikropipet sekitar 20 µL. Suspensi tersebut
diteteskan pada tempat menaruh sampel yang terdapat pada hemasitometer
hingga suspensi Porphyridium cruentum menyebar pada ruang hitung.
3) Hemasitometer diletakkan di atas pentas mikroskop. Jumlah sel yang terdapat
dalam 80 kotak kecil yang terletak dalam bagian tengah yang berukuran 0,2
mm-2 (5 x 16 x 0,0025 mm2) dihitung dengan mikroskop pada pembesaran
400X. Perhitungan jumlah sel dilakukan sebanyak 3 kali ulangan.
Formulasi yang dipakai dalam menghitung kepadatan sel adalah :

Keterangan :
N
N1
N2
1 mm
0,2 mm
0,1 mm

=
=
=
=
=
=

kepadatan sel (sel/mL)
jumlah sel dalam 80 kotak kecil ke-1
jumlah sel dalam 80 kotak kecil ke-2
panjang hemasitometer dalam 80 kotak
lebar hemasitometer dalam 80 kotak
tinggi hemasitometer dalam 80 kotak

Hasil perhitungan diplotkan dalam suatu grafik hingga diperoleh kurva
pertumbuhan dengan umur kultur (hari) sebagai sumbu x dan log kepadatan sel
(sel/mL) sebagai sumbu y.
Analisis Kandungan Mineral Na dan Mg Menggunakan AAS (APHA 1998)
1 Analisis kandungan Na dan Mg diperlukan larutan standar yang diperoleh
dengan cara membuat larutan mineral dengan konsentrasi tertentu kemudian
sampel diemisikan pada alat AAS, dan nilai emisinya dideteksi pada masingmasing panjang gelombang (Na = 589,0 nm dan Mg = 766,5 nm) dengan alat
AAS, dari data tersebut akan diperoleh persamaan garis lurus yang menunjukan
hubungan konsentrasi dengan nilai emisi unsur pada kurva standar.
2 Sampel didekstruksi dengan HNO3 pekat dan HClO4 pada kondisi panas,
kemudian diukur nilai emisinya pada setiap unsur Na dan Mg dengan AAS.
Kemudian dilakukan perhitungan dengan persamaan kurva standar sehingga akan
diperoleh konsentrasi mineral dalam sampel.
Analisis Profil Gula (Lehninger 1982)
Membuat larutan standar konsentrasi 100 ppm dengan cara menimbang
glukosa sebanyak 0,01 gram/100 mL kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur
dan ditambahkan dengan aquades sampai 100 mL. Dihomogenkan dengan cara
dikocok perlahan. Mencampur larutan standar dengan aquades hingga masingmasing konsentrasi yang diinginkan. Sebanyak 5% fenol dimasukkan ke dalam
larutan yang telah dibuat dan ditambahkan 2,5 mL H2SO4 pekat ke dalam masingmasing tabung dengan konsentrasi larutan berbeda. Divortex kemudian didiamkan
Selama sepuluh menit pada suhu kamar. Diinkubasi pada suhu 40oC selama
20menit menggunakan waterbath. Langkah terakhir adalah kandungan gula diukur
menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 490 nm.

8
Analisis Asam Amino
1 Pembuatan larutan asam amino
Pembuatan dilakukan dengan menimbang sejumlah sampel kemudian
dimasukkan dalam labu takar kemudian diencerkan dengan aquabidestilata sampai
volumenya 10 ml. Konsentrasi akhir dari asam amino asparagin 6,45 mg/ml, serin
4,6 mg/ml, histidin 4,44 mg/ml, arginin 10,6 mg/ml, lisin 25,6 mg/ml, metionin
1,5 mg/ml, valine 5,3 mg/ml, fenilalanin 2,7 mg/ml, dan leusin 5,4 mg/ml.
2 Pembuatan reagen OPA
Larutan ditimbang sebanyak 270,0 mg OPA ditambahkan 1,0 ml metanol,
200 μL merkapto propionic acid, vortex larutan, kemudian diencerkan dengan
dapar borat pH 10,2 sampai volume 5 mL kemudian dipipet 1000 μl OPA-MPA
tambahkan 1000 μl bufer borat pH 10,2 vortek selama 1 menit kemudian siap
digunakan untuk reaksi derivatisasi
3 Pemilihan panjang gelombang deteksi pada daerah ultraviolet
Larutan baku induk masing-masing asam amino diencerkan dengan fase
gerak kemudian dilakukan pembacaan spektrum absorbsi masing-masing senyawa
pada rentang panjang gelombang 200-400 nm. Semua spektrum absorbsi asam
amino ditampilkan secara tumpang tindih (overlay) sehingga dapat ditentukan
panjang gelombang yang dapat digunakan untuk mendeteksi semua asam amino
yang diuji.
4 Penentuan stabilitas intensitas fluorosensi hasil reaksi OPA/MPA dan OPA/ME
Larutan OPA-MPA dan asam amino di pipet sebanyak 100 μL selanjutnya
ditambahkan fase gerak sampai 2 mL kemudian diaduk menggunakan vorteks.
Larutan dimasukkan ke kuvet dan dilakukan pengukuran spektrofluorometri pada
panjang gelombang eksitasi 335 nm dan panjang gelombang emisi 450 nm
kemudian rekam intensitas fluorosensi selama 30 menit.
Berdasarkan analisa didapatkan hasil Panjang gelombang maksimum
eksitasi adalah 335 nm dan panjang gelombang emisinya 450 nm. Hasil reaksi
OPA/MPA dengan asam amino memiliki intensitas fluorosensi yang tidak
berbeda bermakna dengan hasil reaksi OPA/ME asam amino. Konsentrasi
optimum yang digunakan untuk mendapatkan intesitas dan stabilitas yang baik
dalam penelitian ini adalah konsentrasi 27 mg/ml.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pertumbuhan Sel Mikroalga Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum
Pertumbuhan didefinisikan sebagai suatu peningkatan massa sel akibat
sintesis makromolekul untuk menghasilkan struktur baru yang ditandai perubahan
ukuran (Becker 1994). Pertumbuhan sel mikroalga ditandai dengan bertambah
pekatnya warna hijau untuk Spirulina platensis dan warna merah untuk kultur
Porphyridium cruentum pada media dan bertambah tingginya nilai absorban. Selsel mikroalga tumbuh dan berkembang pada media air, itu sebabnya mikroalga
memiliki tingkat efisiensi yang lebih tinggi dalam hal penggunaan air,
karbondioksida, dan nutrisi lainnya bila dibandingkan dengan tanaman tingkat
tinggi (Fuentes et al. 2000). Media berfungsi sebagai tempat tinggal, sumber
makanan, dan penyedia nutrisi bagi mikroorganisme yang akan dibiakan pada

9

Ln OD 480 nm

media, selain itu media juga berfungsi untuk membiakkan, mengasingkan,
mengirimkan dan meyimpan mikroorganisme dalam waktu yang lama di
laboratorium (Becker 1994).
Porphyridium cruentum tidak memiliki benang-benang filamen maka
perhitungan sel dapat dihitung langsung dengan menggunakan haemositometer.
Penentuan pola pertumbuhan Spirulina platensis dilakukan dengan menghitung
kepadatan sel menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 480 nm.
Nilai absorbansi diturunkan dengan pendekatan anti log (Ln) dan diplotkan pada
grafik sehingga diperoleh kurva pertumbuhan (Tietze 2004). Kurva pertumbuhan
Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum dapat dilihat pada Gambar 2 dan
Gambar 3.

2,5
2
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
-2
-2,5
-3

Log Kepadatan Sel (sel/ml)

Gambar 3

(c)

(b)
1

2

3

4

5

6

7

8

(d)

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

(a)
Waktu Pengamatan (Hari ke-)

Kurva pertumbuhan Spirulina platensis. (a) = fase lag (fase
adaptasi); (b) = fase log (fase eksponensial); (c) = fase stasioner;
(d) = fase kematian.

7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
1

Gambar 4

2

3

4
5
6
7
8
Waktu Pengamatan (Hari ke-)

9

10

11

Kurva pertumbuhan Porphyridium cruentum (a) = fase lag (fase
adaptasi); (b) = fase log (fase eksponensial); (c) = fase stasioner; (d)
= fase kematian.

10
Fase lag ditandai dengan peningkatan populasi yang tidak terlalu nyata.
Fase ini juga disebut dengan fase adaptasi karena sel mikroalga sedang
beradaptasi terhadap media pertumbuhannya. Fase adaptasi pada Spirulina
platensis terjadi pada hari ke-1 hingga hari ke-3, dengan log kepadatan selnya
adalah -2,5 (sel/ml). Porphyridium cruentum mengalami fase adaptasi pada hari
ke-1 dan hari ke-2 dengan jumlah log kepadatan selnya adalah 5,00 (sel/ml).
Fase eksponensial ditandakan dengan tingginya laju pertumbuhan. Fase
eksponensial pada Spirulina platensis terjadi selama 7 hari yaitu pada hari ke-3
sampai hari ke-10 dengan log kepadatan jumlah sel dari -2,5 (sel/ml) hingga
mencapai 2,0 (sel/ml), sedangkan Porphyridium cruentum mengalami fase
eksponensial selama 5 hari yaitu pada hari ke-2 sampai dengan hari ke-7 dengan
log kepadatan sel 5,30 (sel/ml) hingga mencapai jumlah log kepadatan sel 6,50
(sel/ml).
Fase pertumbuhan mikroalga selanjutnya yaitu fase stasioner dan
kematian. Fase stasioner ditandai dengan pertambahan jumlah populasi yang
seimbang dengan laju kematian, sehingga tidak ada penambahan populasi.
Pertumbuhan sel yang baru juga dihambat dengan keberadaan sel yang telah mati
dan faktor pembatas lainnya (Agustini 2010). Fase stasioner pada Spirulina
platensis terjadi pada hari ke-10 hingga hari ke-14 dengan log kepadatan selnya
yaitu 2,0 (sel/ml), sedangkan fase stasioner pada Porphyridium cruentum
berlangsung pada hari ke-7 hingga hari ke-8 dengan jumlah log kepadatan sel
sebesar 6,50 (sel/ml). Fase kematian ditandai dengan penurunan produksi
biomassa karena kematian dan sel lisis (Agustini 2010). Fase kematian pada
Spirulina platensis terjadi pada hari ke-14 sedangkan Porphyridium cruentum
mengalami fase kematian dimulai dari hari ke-8.
Berdasarkan Fogg (1975), pada fase eksponensial sel mikroalga
melakukan pembelahan sel secara aktif dengan kecepatan maksimum dan konstan
mengikuti kurva logaritmik. Hal ini didukung oleh ketersediaan nutrien dan
lingkungan yang baik sehingga pertumbuhannya cukup optimal. Ciri metabolisme
selama fase log adalah aktivitas fotosintesis yang tinggi untuk pembentukan
protein dan komponen penyusun plasma sel yang dibutuhkan dalam pertumbuhan.
Berdasarkan pernyataan tersebut, maka proses pemanenan mikroalga dilakukan
pada hari ke-7 untuk Spirulina platensis dan hari ke-5 untuk Porphyridium
cruentum. Spirulina platensis tampak seperti benang tipis (filamen) yang
berbentuk spiral bila dilihat di bawah mikroskop. Filamen ini merupakan koloni
sel yang dapat bergerak. Benang filamen bersel banyak dengan ukuran panjang
200-300 dan lebar 5-70 mikron. Sel P. cruentum berbentuk bulat dengan diameter
4 - 9 μm. Struktur selnya terdiri dari sebuah nukleus (inti), kloroplas, badan golgi,
mitokondria, lendir, pati dan vesikel. Setiap sel memiliki kloroplas dengan
pirenoid di tengahnya (Fuentes et al. 2000).
Morfologi Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum
Spirulina platensis merupakan mikroorganisme autrotrof berwarna hijaukebiruan dengan sel berkolom membentuk filamen terpilin menyerupai spiral
(helix), sehingga disebut alga biru-hijau berfilamen (cyanobacterium). Bentuk sel
Spirulina platensis yang menyerupai benang merupakan rangkaian sel yang
berbentuk silindris dengan dinding sel yang tipis, berdiameter 1-12 mikrometer.

11
Filamen Spirulina platensis berdiri sendiri dan dapat bergerak bebas. Morfplogi
sel Spirulina platensis secara mikroskopis dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 Morfologi sel Spirulina platensis secara mikroskopis.
Porphyridium cruentum adalah mikroalga merah bersel satu yang
termasuk Kelas Rhodophyceae (alga merah), hidup bebas atau berkoloni yang
terikat dalam mucilago. Senyawa mucilago dieksresikan secara berkelanjutan oleh
sel untuk membentuk sebuah kapsul yang mengelilingi sel. Mucilago merupakan
polisakarida sulfat yang bersifat larut dalam air (Borowitzka dan Borowitzka
1988). Porphyridium cruentum dapat membentuk lapisan kemerah-merahan.
Porphyridium cruentum bisa hidup soliter atau koloni menjadi bentuk yang tidak
beraturan berupa lendir. Selnya tidak dilindungi dinding sehingga materi
ekstraplasmanya tidak memiliki komponen rangka atau serat mikro. Beberapa sel
memiliki bentuk amoeboid dan saling membantu dalam merespon phototaksis
positif. Masing-masing sel memiliki kloroplas tunggal yang menonjol dan
berbentuk bintang dengan daerah pyrenoid yang terpusat (Fuentes et al. 2000).
Morfologi sel Porphyridium cruentum secara mikroskopis dapat dilihat pada
Gambar 6.

Gambar 6 Morfologi sel Porphyridium cruentum secara mikroskopis.
Kandungan Na dan Mg
Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum yang telah melalui
kultivasi hingga hari ke 7 dan ke 5 kemudian analisis kandungan Na dan Mg,
hasilnya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Kandungan Na dan Mg dari Spirulina platensis umur kultur 7 hari dan
Porphyridium cruentum umur kultur 5 hari (% w/w).
Mineral
Magnesium (Mg)
Sodium (Na)

Mikroalga
Spirulina platensis
Porphyridium cruentum
0,10 ± 0,01
0,23 ± 0,01
0,71 ± 0,01
1,95 ± 0,01

12

Hamilton (2005) menyampaikan bahwa pada minuman olahraga sebanyak
1 liter terdapat natrium 2 - 5 % dan magnesium 0,5 %. Kandungan natrium dan
magnesium S. platensis dan P. cruentum berada pada batas normal, sehingga tidak
perlu dilakukan penyaringan untuk mengurangi kadar mineral yang dapat
membahayakan bagi tubuh manusia. Batas maksimal kandungan natrium untuk
pembuatan minuman menurut BSN (1998) yaitu 6 % w/w dan magnesium 0,5 %
w/w.
Fungsi natrium bagi tubuh adalah untuk mencegah menurunnya
kandungan cairan ekstraseluler akibat tekanan osmotik dalam cairan tubuh
menurun. Para olahragawan yang sedang berlatih lebih cepat kehilangan cairan
ekstraseluler dari dalam tubuhnya, maka dengan kandungan natrium pada
minuman mikroalga akan menjaga cairan tersebut tetap seimbang di dalam tubuh.
Namun, jika kadar natrium yang dikonsumsi melebihi batas normal maka tubuh
mengaturnya dengan cara menambah jumlah cairan dalam darah untuk
mengencerkan kelebihan natrium tersebut, akibatnya volume darah yang
bersirkulasi dalam sistem sirkulasi bertambah jumlahnya, dan apabila jumlah ini
melebihi volume tertentu maka tekanan di dalam sistem tersebut meningkat, dan
orang yang mengalaminya dikatakan menderita penyakit darah tinggi (essential
hypertension). Magnesium diperlukan untuk menjaga otot dan saraf agar
berfungsi normal dan menjaga irama detak jantung. Magnesium membantu untuk
mendukung sistem kekebalan tubuh dan menjaga tulang yang kuat. Magnesium
juga membantu mengatur kadar gula darah, sehingga dapat meningkatkan tekanan
darah yang normal dan mendukung metabolisme energi dan protein sintesis.
kandungan magnesium yang melebihi 0,5 % pada tubuh dapat menyebabkan diare
sehingga dapat membuat badan menjadi lemas, muntah, tekanan darah rendah dan
gangguan sistem syaraf (Hamilton 2005).
Bentuk Visual Minuman
Minuman mikroalga formulasi I dengan komposisi Spirulina platensis dan
Porphyridium cruentum dalam jumlah yang sama menghasilkan warna hijau pada
hasil akhir minuman, hal ini karena morfologi Spirulina platensis berbentuk
filamen yang berukuran besar sehingga lebih dominan bila dibandingkan dengan
bentuk Porphyridium cruentum yang tidak memiliki filamen. Warna yang sama
dihasilkan pada formulasi II yaitu warna hijau pada minuman, karena komposisi
utama pada minuman ini adalah mikroalga Spirulina platensis. Formulasi III
menghasilkan warna yang berbeda dibandingkan formulasi lainnya, yaitu warna
merah sesuai dengan warna yang dihasilkan oleh Porphyridium cruentum. Warna
hijau yang dihasilkan berasal dari kandungan klorofil yang terdapat pada
Spirulina platensis, sedangkan warna merah berasal dari pigmen fikoeritrin yang
terdapat pada mikroalga Porphyridium cruentum (Fuentes 2000). Bentuk visual
minuman mikroalga dapat dilihat pada Gambar 7.

13

.
(1) Formulasi I

(2) Formulasi II

(3) Formulasi III

Gambar 7 Bentuk visual minuman mikroalga.
Kandungan Nutrisi Minuman Olahraga
Kandungan Asam Amino
Jenis formulasi minuman mikroalga I (campuran antara Spirulina platensis
dan Porphyridium cruentum) terdapat kandungan asam amino yang terbanyak
yaitu Glisin sebesar 1056,51 ppm dan jenis asam amino dengan kandungan
terkecil terdapat pada Tyrosin sebesar 38,05 ppm.
Formulasi minuman mikroalga II (Spirulina platensis sebagai bahan
utama) kandungan asam amino terbesar Lisin sebasar 275,91 ppm dan jenis asam
amino dengan kandungan terkecil terdapat pada Tyrosin sebesar 15,90 ppm.
Formulasi III (Porphyridium cruentum sebagai bahan utama) memiliki
kandungan jenis asam amino yang terbesar dan terkecil sama dengan formulasi I
yaitu kandungan jenis asam amino terbesar terdapat pada Glisin sebesar 593,53
ppm dan jenis asam amino dengan kandungan terkecil terdapat pada Tyrosin
sebesar 14,87 ppm. Kandungan asam amino pada tiap formulasi dapat dilihat pada
Tabel 4.
Tabel 4 Kandungan asam amino pada tiap formulasi (ppm).
Asam Amino
I
II
III
Asam aspartat
399,29 ± 4,36
199,64 ± 4,18
199,18 ± 4,41
Asam glutamat
395,46 ± 2,27
234,18 ± 1,91
199,47 ± 4,27
Serin
202,05 ± 0,98
159,63 ± 4,19
129,77 ± 4,12
Histidin
48,34 ± 3,83
31,40 ± 0,30
34,21 ± 1,90
Glisin*)
1056,51 ± 2,70
116,15 ± 2,93
595,93 ± 2,05
Treonin
120,44 ± 0,22
86,41 ± 2,80
63,82 ± 1,09
Arginin
130,15 ± 0,08
80,39 ± 0,20
162,48 ± 0,76
Alanin
238,28 ± 3,86
141,86 ± 0,07
122,68 ± 0,66
Tirosin
38,05 ± 3,98
15,90 ± 2,05
14,87 ± 1,57
Metionin*)
268,91 ± 3,55
207,25 ± 3,38
138,91 ± 3,55
Valin
188,96 ± 3,52
135,51 ± 2,25
99,40 ± 4,30
Penilalanin*)
328,93 ± 3,54
167,33 ± 3,34
147,03 ± 3,49
I-leusin*)
282,21 ± 0,90
205,12 ± 2,44
20,98 ± 0,49
Leusin*)
466,09 ± 2,96
224,12 ± 1,94
146,94 ± 2,53
Lisin*)
329,87 ± 4,07
275,91 ± 2,05
224,52 ± 1,74
Total Asam Amino
4493,52
2280,82
2299,79
Keterangan : *) = Asam amino penting bagi olahragawan

14
Pada formulasi I dan III mengandung asam amino Glisin memiliki
kandungan dalam jumlah terbesar. Glisin merupakan bagian penting dalam
produksi glikogen yang kemudian disimpan di hati. Taurin adalah asam amino
detoksifikasi yang memberikan efek seperti Glisin dalam menetralkan semua jenis
toksin (xenobiotik) berbahaya. Glisin dapat mengikat dan menetralkan
ksenobiotik (istilah umum untuk semua jenis toksin) (Del Coso 2008).
Pada formulasi I kandungan asam amino lisin sebesar 329,87 ppm dan
kandungan asam amino metionin sebesar 268,91 ppm. Formulasi II memiliki
kandungan lisin dan metionin masing-masing sebesar 275.91 ppm dan 207,25
ppm. Pada formulasi III pun memiliki kandungan lisin dan metionin sebesar
224,52 ppm dan 138.91 ppm. Kandungan lisin dan metionin terbesar terdapat
pada minuman olahraga formulasi I. Lisin dan metionin merupakan senyawa yang
penting dalam pembentukan karnitin. Karnitin yang disebut juga sebagai vitamin
BT, adalah senyawa mirip vitamin dengan fungsi utama melindungi hati dari
toksin, terutama alkohol. Karnitin diproduksi di liver dan ginjal dari sintesis asam
amino lisin dan metionin dengan bantuan vitamin C, besi, niasin, dan vitamin B6
(Del Coso 2008). Kandungan metionin pada minuman mikroalga berperan pada
proses metabolik dalam tubuh. Konsentrasi metabolik pada tubuh manusia
tergantung dari asupan metionin yang memadai (Misurcova et al. 2014).
Glisin sebagai inhibitor neuro transmiter pada sistem saraf pusat dan
merupakan asam amino penting yang diperlukan kelenjar prostat. Valin berfungsi
menggantikan posisi asam glutamat, asam amino lain yang hidrofilik, pada
hemoglobin. Leusin berperan dalam menjaga perombakan dan pembentukan
protein otot. Isoleusin sebagai penyusun utama protein. Serin merupakan asam
amino penyusun protein, Serina penting bagi metabolisme karena terlibat dalam
biosintesis senyawa-senyawa purin dan pirimidin, sistein, triptofan (pada
bakteria), dan sejumlah besar metabolit lain. Kehadiran enzim treonina-kinase
dapat menyebabkan fosforilasi pada treonina, menghasilkan fosfotreonina,
senyawa antara penting pada biosintesis metabolit sekunder. Asam aspartat
merupakan asam amino penyusun protein sebagai pembangkit neuro transmiter di
otak dan saraf otot. Asam glutamat asam amino penting yang diperlukan kelenjar
prostat. Fenilalanin sebagai penghantar atau penyampai pesan (neuro transmitter)
pada sistem saraf otak. Asam amino dalam jumlah yang cukup di dalam tubuh
dapat mencegah terjadinya proses kanibalisasi pada jaringan otot, karena apabila
asam amino tidak terpenuhi maka pada proses metabolisme tubuh akan berusaha
mendapatkan asam amino ter sebut dari jaringan otot, hal ini akan berakibat pada
timbulnya cedera (Kenfack et al. 2011).
Profil Gula
Jenis formulasi minuman olahraga I (campuran antara Spirulina platensis
dan Porphyridium cruentum) memiliki kandungan fruktosa 0,12 % w/w, glukosa
< 0,01 % w/w, sedangkan kandungan sukrosa 1,03 % w/w. Formulasi minuman
olahraga II (Spirulina platensis sebagai bahan utama) memiliki kandungan
fruktosa dan glukosa yang sangat kecil yaitu < 0,01 % w/w, sedangkan sukrosa
0,99 % w/w. Formulasi III (Porphyridium cruentum sebagai bahan utama)
memiliki kandungan fruktosa 0,62 % w/w, glukosa < 0,01 % w/w, sedangkan
kandungan sukrosa 1,47 % w/w. Kandungan fruktosa dan sukrosa tertinggi
terdapat pada formulasi III, sedangkan kandungan glukosa pada ketiga formulasi

15
memiliki nilai yang sangat kecil. Kandungan profil gula pada tiap formulasi dapat
dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Kandungan profil gula pada tiap formulasi minuman mikroalga (% w/w).
Jenis Formulasi
I
II
III

Fruktosa
0,12 ± 0,01
< 0,01 ± 0,005
0,62 ± 0,01

Glukosa

Sukrosa

< 0,01 ± 0,005
< 0,01 ± 0,005
< 0,01 ± 0,005

1,03 ± 0,015
0,99 ± 0,045
1,47 ± 0,035

Formulasi III memiliki kandungan fruktosa dan fruktosa lebih tinggi
dibandingkan dengan formulasi lainnya karena mikroalga Porphyridium cruentum
merupakan penghasil polisakarida ekstraseluler dalam jumlah yang besar. Sel
pada mikroalga merah dibungkus oleh polisakarida sulfat dalam bentuk gel.
Aktivitas olahraga yang keras, dibutuhkan 3-4 gram glikogen per menit.
Minuman mikroalga hanya memberikan 0,33 % dari jumlah glikogen yang
dibutuhkan oleh tubuh setiap menitnya, karena kandungan glukosa pada minuman
mikroalga sebesar < 0,01 gram. Kandungan sukrosa yang lebih besar dapat
membantu meningkatkan kadar glukosa dalam tubuh karena sukrosa merupakan
disakarida yang akan dipecah menjadi glukosa dan fruktosa. Fruktosa dapat
membantu menjaga kestabilan energi di dalam tubuh karena proses penyerapan
fruktosa membutuhkan waktu yang lama (Stofan dan Murray 2001).
Pembandingan Minuman Mikroalga dengan Minuman Komersial
Perbandingan antara minuman mikroalga dengan minuman komersial
lainnya (Stofan dan Murray 2001) dan berdasarkan standardisasi minuman
(Maughan dan Ronald, 2001; Hamilton 2005) dapat dilihat pada Tabel 6 bahwa
kandungan natrium pada minuman mikroalga cukup tinggi. Kedua kandungan
nutrisi tersebut masih berada pada standar minuman berenergi yang telah
ditetapkan. Minuman mikroalga memiliki keunggulan lain yaitu terletak pada
kandungan protein yang terdapat di dalamnya sedangkan pada minuman olahraga
jenis lainnya tidak terdapat kandungan protein, dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Profil komposisi perbandingan antara minuman mikroalga dengan
minuman berenergi komersial lainnya
Merk Minuman
Minuman mikroalga
Gatorade *)
Isostar *)
Cytomax *)
Powerade *)
MET-Rx ORS *)
Standarisasi minuman

*) Sumber: Stofan dan Murray (2001)

Natrium
(mmol/L)
19,5 ± 0,25
20
30
10
23
23
10 – 20
Mmol/L
(Maughan dan
Ronald, 2001)

Kalium
(mmol/L) *)
11,9 *)
3
10
4
4
5 – 20 Mmol/L
(Hamillton
2005)

Protein
(gram/kg)
8,6 ± 0,03
-

16
Keunggulan kandungan protein yang terdapat pada minuman mikroalga
dapat menjadikan minuman mikroalga sebagai pelengkap nutrisi bagi para atlet.
Kebutuhan protein bagi para atlet lebih besar jumlahnya dibandingkan dengan
kebutuhan protein orang yang tidak memiliki aktivitas terlalu tinggi. Protein yang
tidak tercukupi dari asupan makanan dapat dilengkapi dengan mengkonsumsi
minuman mikroalga ini. Selain itu juga minuman mikroalga mengandung sukrosa,
fruktosa dan glukosa yang tinggi sehingga dapat memberikan energi dan menjaga
stamina agar lebih stabil. Minuman mikroalga ini pun telah sesuai dengan
standardisasi minuman berenergi menurut SNI 01-4452-1998 dapat dilihat pada
Tabel 7.
Tabel 7 Spesifikasi persyaratan mutu minuman berenergi SNI 01-4452-1998
No.
1
1.1
1.2
2
3
4
4.1
4.2
5

Jenis uji
Keadaan:
Bau
Rasa
pH
Total
gula
sebagai
sukrosa
Mineral:
Natrium
Kalium
Bahan
Tambahan
Pangan

Satuan

Standardisasi
-

%
%
Mg/kg
Mg/kg
-

Normal
Normal
Maks 4,0
Min 5
Maks 800-1000
Maks 125-175
Sesuai SNI 01-02221995

Sumber : BSN 1998

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Mikroalga Spirulina platensis dan Porphyridium cruentum yang dipanen
pada hari ke-7 pada Spirulina platensis dan hari ke-5 pada Porphyridium
cruentum dapat memberikan komponen aktif pada minuman nutrisi mikroalga
berupa kandungan protein, asam amino dan karbohidrat. Formula terbaik adalah
minuman yang terbuat dari campuran Spirulina platensis dan Porphyridium
cruentum dalam jumlah yang sama. Kandungan Na dan Mg yaitu sebesar 1,95 %
w/w dan 0,23 % w/w, sesuai dengan standar minuman. Asam amino dengan
jumlah terbesar (4493,52 ppm) adalah glisin. Keunggulan minuman mikroalga
dapat menjadi pelengkap nutrisi bagi para atlet
Minuman nutrisi olahraga sesuai dengan standar minuman olahraga dan
hampir sama dengan produk minuman olahraga komersial lainnya. Minuman
olahraga ini memiliki keunggulan pada kandungan asam amino yang terdapat di
dalamnya.

17
Saran
Formulasi yang telah dihasilkan dapat digunakan sebagai minuman
pelengkap nutrisi bagi atlet. Pengembangan minuman sebaiknya dilakukan pada
bahan-bahan pelengkap atau komposisi lain penyusun minuman sehingga
didapatkan minuman dengan kandungan nutrisi yang lengkap. Penelitian lanjutan
mengenai teknologi proses, keamanan pangan, pengemasan dan masa simpan
pada minuman mikroalga ini perlu dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA
Agustini NWS. 2010. Aktivitas Antioksidan dan Uji Toksisitas Hayati Pigmen
Fikobiliprotein dari Ekstrak Spirulina platensis. Seminar Nasional IX
Pendidikan Biologi FKIP UNS
Antoine FR, Wei CI, Little RC, Marshall MR. (1999). HPLC method for analysis
of free amino acids in fish using o-phethaldialdehyde precollumn
derivatization. Journal of Agriculture Food Chemistry 47:5100-5107.
Becker EW. 1994. Microalgae Biotechnology and microbiology. USA:
Cambridge University Press.
[BSN] Badan Standar Nasional. 1998. Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-44521998. Minuman Isotonik. BSN.
Campbell C, Prince D, Braun M, Applegate E, Casazza GA. 2007. Carbohydratesupplement form and exercise performance. Journal Sport Nutrition Exercise
Metabiologi 18(2):179-90.
Colombani P, Wenk C, Kunz I, Krähenbühl S, Kuhnt M, Arnold M, Frey-Rindova
P, Frey W, Langhans W. 1996. Effects of L-carnitine supplementation on
physical performance and energy metabolism of endurance-trained athletes: a
double-blind crossover field study. European Journal of Applied Physiology
and Occupational Physiology 73 (5) : 434-439.
Cooke M, Iosia M, Buford T, Shelmadine B,Hudson G, Kerksick C, Rasmussen
C,Greenwood M, Leutholtz B, Willoughby D, Kreider R. 2008. Effects of
acute and 14-day coenzyme Q10 supplementation on exercise performance in
both trained and untrained individuals. Journal of the International Society of
Sports Nutrition5(8) : 1-14.
Coyle EF. 2004. Fluid and fuel intake during exercise. Journal Sport Science 22:
39-55.
Diharmi A. 2001. Pengaruh pencahayaan terhadap kandungan pigmen bioktif
mikroalga Spirulina platensis strain local (INK). [tesis]. Bogor. Program
Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor.
Del Coso JD, Estevez E, Baquero RA, Mora-Rodriguez R. 2008. Anaerobic
performance when rehydrating with water or commercially available sports
drinks during prolonged exercise in the heat. Journal Physiology Nutrition
33(2):290-8.

18
Fogg GE, Thake B. 1987. Algae Culture and Phytoplankton Ecology. Second
edition. The University of Winconsin Press. Gad 1989.
Folin O, Ciocalteu V. 1944. On tyrosine and tryptophane determinations in
proteins. Journal Biochemical. 73 : 627-650
Fuentes MMR., Fernandez GGA, Pearez JAS, Guerrero JLG. 2000. Biomass
nutrient profiles of the microalga Porphyridium. Journal Food Chemistry 70:
345-353
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek. Teknik dan Prosedur
Dasar Lab