KARAKTERISTIK FUNGSIONAL PROTEIN SPIRULINA PLATENSIS FUNCTIONAL CHARACTERISTICS of PROTEIN SPIRULINA

PLATENSIS SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian

Oleh: AURELYA TABITA 07.70.0062 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2012

KARAKTERISTIK FUNGSIONAL PROTEIN SPIRULINA PLATENSIS FUNCTIONAL CHARACTERISTIC of PROTEIN SPIRULINA

PLATENSIS Oleh: AURELYA TABITA NIM : 07.70.0062 Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal : 21 Mei 2012

Semarang, 02 Juli 2012 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata

Pembimbing I Dekan Dr. A. Rika Pratiwi, MSi. Ita Sulistyawati, S.TP, M.Sc Pembimbing II Dra. Laksmi Hartayanie, MP

RINGKASAN Spirulina platensis merupakan kelompok alga hijau biru yang kaya akan kandungan protein

Pemanfaatan Spirulina platensis di bidang pangan selain dalam bentuk suplemen masih sangat jarang. Tingginya kandungan protein dalam Spirulina platensis membuat protein tersebut dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kualitas gizi produk pangan. Protein dapat diartikan sebagai komponen fungsional dasar dari berbagai bahan pangan yang menunjukkan sifat produk dari proses pengolahan. Karakteristik fungsional protein berkaitan dengan struktur dan karakteristik fisiokimiawi dari produk pangan yang akan mempengaruhi kualitas produk akhir. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi sifat fungsional protein Spirulina platensis yang berasal dari perairan Indonesia. Penelitian dilakukan dengan mengukur konsentrasi protein dan kelarutan protein Spirulina platensis dan sifat fungsional protein (daya ikat air, gelasi, daya emulsi, daya pembentukan busa). Pengujian dilakukan terhadap isolat protein dan fraksinasi protein (albumin, globulin, glutelin, dan prolamin). Pengukuran konsentrasi dan kelarutan protein dilakukan dengan menggunakan metode Bradford, daya ikat air ditentukan dengan jumlah air yang terikat per gram protein, gelasi ditentukan dengan pemanasan menggunakan waterbath, emulsi ditentukan dengan jumlah emulsi yang terbentuk setelah sentrifugasi, dan daya pembentukan busa ditentukan dengan pencampuran dengan kecepatan tinggi. Hasil uji menunjukkan kandungan protein Spirulina platensis sebesar 653,68 mg/g Spirulina platensis basah. Albumin adalah fraksi protein dominan dari Spirulina platensis. Daya ikat air total protein dan fraksi protein (albumin, globulin, glutelin, dan prolamin) secara berturut – turut sebesar 2,32 ml/g, 1,25 ml/g , 0,41 ml/g , 1,19 ml/g , dan 1,07 ml/g. Kemampuan protein membentuk gel ditunjukkan oleh total protein terlarut, albumin, dan globulin. Daya emulsi total protein dan fraksi protein (albumin, dan glutelin) secara

, dan

berturut – turut yaitu 49,33%, 44,40% 8,40%. Dan untuk daya pembentukan busa total protein dan fraksi protein (albumin, globulin, glutelin, dan prolamin) secara berturut – turut adalah 58,67% , 15,30% , 37,33% , 81,33% , dan 8%. Total protein terlarut memiliki nilai tertinggi untuk daya ikat air dan daya emulsi. Untuk daya pembentukan busa nilai tertinggi dimiliki oleh glutelin. Pemanfaatan protein Spirulina platensis pada produk pangan dapat diaplikasikan ke dalam produk – produk seperti cake, confectionery, foaming agent, sosis, dan emulsifier.

SUMMARY

Spirulina platensis is a blue green algae which is rich in protein. Utilization of Spirulina platensis beside food suplements in food products is still very rare. High content of protein in Spirulina platensis make these proteins can be used to improve the nutritional quality of food products. Proteins can be interpreted as the basic functional components of various food products which show product characteristic from the treatment process. Functional characteristics of proteins related to the structure and characteristics of food products that will affect the quality of the final product. This study aimed to characterize the functional properties of Spirulina platensis proteins derived from the waters of Indonesia. The study was conducted by measuring the concentration of protein, protein solubility and functional properties of Spirulina platensis proteins (water holding capacity, gelation, emulsion, and foaming). The experiments use protein isolat (total soluble protein) and protein fractionations (albumin, globulin, glutelin, and prolamin). Concentration and protein solubility measurements carried out by using the Bradford method, water holding capacity is determined by the amount of water bound per gram of protein, gelation was determined by using a waterbath heating, the emulsion is determined by the amount of emulsion formed after centrifugation, and the foaming was determined by mixing with high speed. The result show that protein content in Spirulina platensis is about 653.68 mg/g wet Spirulina platensis. Albumin is a dominan protein fraction in Spirulina platensis. Water holding capacity of total soluble proteins and protein fractionations (albumin, globulin, glutelin, and prolamin) respectively is 2.32 ml / g, 1.25 ml / g, 0.41 ml / g, 1.19 ml / g , and 1.07 ml / g. The ability of proteins to form a gel is shown by the total soluble protein, albumin, and globulin. The emulsion of total soluble protein and protein fractionations (albumin and glutelin) respectively 49.33%, 44.40%, and 8.40%. And for the foaming of total soluble protein and protein fractions (albumin, globulin, glutelin, and prolamin) respectively is 58.67%, 15.30%, 37.33%, 81.33%, and 8%. Total soluble protein has the highest value for the water holding capacity and the emulsion. For the formation of foam is owned by the glutelin. Spirulina platensis protein can be applied to the products - products such as cake, confectionery, foaming agent, sausage, and emulsifiers.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan kasih karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Skripsi ini yang berjudul KARAKTERISTIK FUNGSIONAL PROTEIN SPIRULINA PLATENSIS, yang merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi guna mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik berkat bantuan, dorongan, serta pemikiran banyak pihak yang sangat berarti. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1.

Ibu Ita Sulistyawati, S.TP., MSc, selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.

2. Ibu Dr. A. Rika Pratiwi, MSi., selaku dosen pembimbing I yang telah bersedia meluangkan waktu dan dengan sabar membimbing penulis dalam menyelesaikan laporan skripsi ini.

Terima kasih atas masukan-masukan serta ide-idenya.

3. Ibu Laksmi Hartayanie, S.TP, selaku dosen pembimbing II yang juga telah mendukung dan meluangkan waktunya untuk membantu penulis dalam menyelesaikan laporan skripsi ini.

4. Seluruh Dosen Fakultas Teknologi Pertanian UNIKA Soegijaparanata yang telah membimbing dan memberikan banyak ilmu serta pengalaman yang sangat berguna bagi penulis.

5. Mas Soleh selaku laboran laboratorium Ilmu Pangan. Terima kasih atas bantuannya selama ini, serta kesabaran dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan penulis selama penelitian. Serta Mbak Endah, Pak Agus, Mbak Ros, terima kasih banyak atas bantuannya selama ini.

6. Untuk orangtuaku dan kakakku, yang selalu memberi dukungan, baik secara moril maupun materiil serta selalu memberikan semangat dan nasihat. Terima kasih untuk semuanya.

7. Untuk Om Teguh, Tante Tina, dan juga Aldo, yang selalu memberi dukungan, baik secara moril maupun materiil serta selalu memberikan semangat dan nasihat. Terima kasih untuk semuanya.

8. Untuk teman – teman grup Spirulina platensis (Rema, Krisnina, Ayu, Mala, Tita, Shanty, dan Yustin) yang telah melalui suka dan duka bersama – sama. Terimakasih untuk seluruh dukungan dan bantuannya.

9. Untuk seluruh teman – temanku (Elenia, Chatrine, Thea) yang telah mendukung dan selalu memberi semangat.

10. Semua temen-temen di TP terutama angkatan 07 terima kasih untuk dukungannya.

11. Serta untuk semua pihak yang sudah turut membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung, serta yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa penulisan dan penyusunan laporan ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab itu penulis dengan senang hati menerima kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak. Akhir kata, penulis berharap agar laporan skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca serta pihak-pihak yang membutuhkan.

Semarang, Mei 2012 Penulis,

DAFTAR ISI

4.1. Konsentrasi Protein Spirulina ................................................................................... 16 4.2. Kelarutan Protein.......................................................................................................

2.4.4.4. Emulsi ......................................................................................................................... 9

2.4.4.5. Daya Pembentukan Busa ............................................................................................. 9

3. HASIL PENELITIAN ............................................................................................................ 10

3.1. Konsentrasi Protein Spirulina platensis .................................................................... 10

3.2. Kelarutan Protein Spirulina platensis ........................................................................ 10

3.3. Konsentrasi Fraksi Protein Spirulina platensis ......................................................... 11 3.4. Karakteristik Fungsional Protein ...............................................................................

4. PEMBAHASAN .................................................................................................................... 16

17 4.3. Karakteristik Fungsional Protein ...............................................................................

2.4.4.2. Daya Ikat Air ............................................................................................................... 8

4.3.1. Isolat Protein (Total Protein Terlarut) ....................................................................... 18

4.3.2. Fraksi Protein

Spirulina platensis

............................................................................. 20

4.3.2.1. Albumin ..................................................................................................................... 20

4.3.2.2. Globulin ..................................................................................................................... 22

4.3.2.3. Glutelin ...................................................................................................................... 23

2.4.4.3. Daya Gel ...................................................................................................................... 9

2.4.4.1. Kelarutan Protein......................................................................................................... 8

Halaman RINGKASAN ........................................................................................................................................ i

SUMMARY ............................................................................................................................................ ii

KATA PENGANTAR ......................................................................................................................... iii DAFTAR ISI ......................................................................................................................................... v DAFTAR TABEL ............................................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................................................ ix

1. PENDAHULUAN ................................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................................ 1

1.2. Tinjauan Pustaka ......................................................................................................... 3

1.2.1. Spirulina platensis ....................................................................................................... 3

1.2.2. Protein dan Karakteristik Fungsional Protein ............................................................. 4

1.3. Tujuan Penelitian......................................................................................................... 6 2. METODE PENELITIAN .........................................................................................................

2.1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan.................................................................................. 7

2.4.4. Pengujian Karakteristik Fungsional Protein ................................................................ 8

2.2. Bahan ........................................................................................................................... 7

2.3. Alat .............................................................................................................................. 7

2.4. Metode Penelitian ........................................................................................................ 7

2.4.1. Isolasi Protein .............................................................................................................. 7

2.4.2. Fraksinasi Protein ........................................................................................................ 7

2.4.3. Pengukuran Kadar Protein Terlarut dengan Metode Bradford .................................... 8

2.4.3.1. Pembuatan Kurva Standar ........................................................................................... 8

2.4.3.2. Analisis Protein ........................................................................................................... 8

4.3.2.4. Prolamin .................................................................................................................... 24

5. PENUTUP .............................................................................................................................. 27

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................... 27

5.2. Saran .......................................................................................................................... 27 6. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................

28 LAMPIRAN ........................................................................................................................................ 30

DAFTAR TABEL Tabel 1. Total Protein Terlarut Spirulina platensis ...................................................................... 10 Tabel 2. Sifat Fungsional Protein Spirulina platensis .................................................................. 12

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Spirulina platensis ............................................................................................................ 3 Gambar 2. Konsentrasi Fraksi Protein Spirulina platensis .............................................................. 11 Gambar 3. Daya Ikat Air Isolasi Protein dan Fraksi Protein ............................................................ 12 Gambar 4. Gelasi Total Protein Terlarut dan Fraksi Protein (a) Total Protein Terlarut (b) Albumin

(c) Globulin (d) Glutelin (e) Prolamin ............................................................................ 13 Gambar 5. Aktifitas Emulsi Total Protein Terlarut dan Fraksi Protein ............................................ 14 Gambar 6. Aktifitas Emulsi Total Protein Terlarut dan Fraksi Protein (a) Total Protein Terlarut

(b) Albumin (c) Globulin (d) Glutelin (e) Prolamin ....................................................... 14 Gambar 7. Persentase Pembusaan Total Protein Terlarut dan Fraktis Protein ................................. 15 Gambar 8. Persentase Pembusaan Total Protein Terlarut dan Fraktis Protein (a) Total Protein

Terlarut (b) Albumin (c) Globulin (d) Glutelin (e) Prolamin ......................................... 15

KARAKTERISTIK FUNGSIONAL PROTEIN SPIRULINA PLATENSIS FUNCTIONAL CHARACTERISTICS of PROTEIN SPIRULINA