Penanganan pasca panen biomassa Alga Spirulina Sebagai bahan baku industri non pangan INFORMASI UMUM NAMA TEKNOLOGI/ALAT : Penanganan pasca panen biomassa Alga Spirulina sebagai bahan baku industri non pangan SUMBER TEKNOLOGI : Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan UNIT KERJA *) : Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan UNIT ESELON I *) : Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan ALAMAT INSTANSI : Jl. KS. Tubun, Petamburan VI, Jakarta Pusat 10260 Telp. 53650157, Fax 53650158 E-mail : pproduk.biotek@kkp.go.id KATEGORI TEKNOLOGI : Teknologi Pascapanen DUKUNGAN UTAMA TERHADAP TEMA 2015 Pemberdayaan Masyarakat SIFAT TEKNOLOGI : Rekayasa dari teknologi yang sudah ada MASA PEMBUATAN: 2012-2015 SUSUNAN TIM PENEMU DAN PERSONIL KONTAK : No Nama No HP e-mail 1 Sri Amini,M.Sc 08128104673 aminisri@yahoo.co.id 2 Ir. Sugiyono,M.Si 081314343296 pproduk.biotek@kkp.go.id 353
DESKRIPSI TEKNOLOGI Tepung Spirulina platensis memiliki kandungan,enzym, fikosianin, klorofil dan antioksidan merupakan senyawa bioaktif yang cukup bermanfaat sebagai penangkal radikal bebas khususnya untuk melindungi radiasi matahari terhadap kulit manusia. Selain hal tersebut di atas spirulina cukup mengandung vitamin-vitamin yang tinggi nilainya, di antaranya vitamin A, B1-6, B 12, C dan E. Tepung spirulina dapat membersihkan pori-pori kulit dari penuaan sel, memperhalus permukaan kulit, mengencangkan dan mencegah keriput pada wajah. Dengan demikian tepung Spirulina platensis cukup mempunyai potensi untuk memenuhi kebutuhan industri non pangan, di antaranya industri kosmetik ataupun neutrasetikal. Tepung Spirulina dapat difortifikasikan/ disubsitusikan kedalam produk-produk penghalus kulit wajah ataupun badan keseluruhan di antaranya pelembab, body lotion, masker, lulur, dan lain lainnya. Akhir-akhir ini banyak wanita yang memanfaatkan produk-produk di atas tersebut, sehingga peluang mikroalga jenis ini cukup menjanjikan sebagai bahan sediaan produk non pangan untuk kebutuhan industri kosmetik dan neutrasetikal. Pigmen Spirulina berwarna biru kehijau hijauan dapat digunakan sebagai pewarna alami untuk produk eyeshadow yang cukup aman sebagai pengganti pewarna sintetik, yang mungkin dapat membahayakan bagi penggunanya. 1. TUJUAN DAN MANFAAT PENERAPAN TEKNOLOGI : Tujuan dan manfaat rekomendasi ini adalah untuk memberikan pengetahuan dan sekaligus membuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat dan industri. Penyediaan bahan baku biomassa Alga Spirulina platensis dilakukan melalui proses budidaya yang selanjutnya dipanen, dikeringkan dan dikemas untuk dapat dikembangkan menjadi bahan baku industri non pangan, di antaranya neutrasetikal dan kosmetika. 2. PENGERTIAN Biomassa Alga Spirulina platensis (Gambar 1) merupakan kumpulan sel tunggal dalam media tumbuh yang dipanen kemudian dapat dimanfaatkan sebagai sediaan bahan pakan, pangan fungsional, herbal atau suplemen atau industri kosmetika. Penanganan pasca panen yang hygienis diperlukan untuk memperoleh hasil yang berkualitas dalam produksi bahan baku Spirulina platensis, sehingga dapat meningkatkan nilai tambah bagi usaha masyarakat nelayan, pengguna dan industri. 354
Gambar 1. Alga Spirulina platensis ukuran panjang rata-rata 15 µm, lebar 3 µm RINCIAN TEKNOLOGI Persiapan bahan baku Alga Spirulina platensis mudah dibudidayakan dalam waktu singkat, tidak memakan tempat yang luas, dan dapat dikerjakan oleh masyarakat pesisir. Bahan baku Spirulina platensis dapat dikultur dalam volume media air laut dengan salinitas 25 ppt pada skala 1 ton sampai dengan 10 ton atau lebih, baik di kolam atau di bak-bak plastik yang dapat ditempatkan di luar ruangan dengan pencahayaan sinar matahari. Hal tersebut disebabkan sel-sel Spirulina platensis dapat berkembang biak melalui proses fotosintesis yang memerlukan cahaya, khususnya yang diperoleh dari sinar matahari. Untuk mempercepat pertumbuhan perlu diberi penambahan pupuk urea 150 ppm, TSP 60 ppm dan ZA 60 ppm, serta diaerasi terus menerus untuk menghomogenkan biomassa sel dan media kultivasi. Penanganan selama proses kultivasi sampai pemanenan harus dilakukan secara kondisi aseptik dan steril. Umumnya sterilisasi media air dilakukan menggunakan ultraviolet pada air yang mengalir melalui pipa-pipa/slang setelah melalui beberapa tahapan penyaringan. Sterilisasi dapat juga dilakukan menggunakan klorin 20 ppm pada media airnya dan diaerasi terus menerus sampai bebas klornya. Setelah proses sterilisasi dan aerasi, tahap berikutnya dilakukan penebaran bibit / starter Spirulina platensis. Pemanenan Pemanenan mikroalga Spirulina platensis dilakukan pada umur pemeliharaan 7-10 hari saat terjadi fase eksponensial (fase pertumbuhan), yang dapat diketahui dari warna hijau pekat kebiru biruan. Bila pemanenan dilakukan melebihi batas waktu 15 hari, pertumbuhan biomassa sudah masuk pada fase stasionari, dimana kepadatan sel di dalam kultur sudah menurun dengan warna mendekati jernih, yang kemudian terus menurun 355
menuju fase kematian. Panen sel Spirulina platensis dilakukan melalui penyaringan media kultur dengan menggunakan alat saring berupa kain saten atau fillterbag berukuran 3 µm, karena ukuran panjang Spirulina platensis adalah antara 10 20 µm dengan lebar 5 µm. Pemanenan dari kolam skala 1 10 ton dilakukan menggunakan pompa atau selang plastik. Pencucian Biomassa spirulina segar yang telah terkumpul/tersaring kemudian dicuci dalam wadah keranjang di atas kain saten dengan cara menyemprotkan air tawar bersih dengan jumlah 3 bagian air untuk 1 bagian biomassa yang dilakukan tiga kali pencucian. Hal tersebut dilakukan untuk menghilangkan kadar garam yang melekat pada alga tersebut. Setelah pencucian dilakukan penirisan biomassa selama 24 jam. Persyaratan air tawar yang digunakan harus bersih, bisa berasal dari air tanah atau air PAM. Disini harus diperhatikan bahwa air bersih harus selalu tersedia yang dilengkapi dengan suprastrukturnya yaitu perpipaan, tempat penyediaan air bersih sesuai kebutuhan produksi. Pengeringan Biomassa Spirulina platensis segar sesudah dicuci diendapkan/ditiriskan semalam, yang kemudian ditempatkan di atas kain saten yang di bawahnya dialas para-para bambu/ triplek dengan rata-rata tebal biomasa 2 cm. Pengeringan dilakukan di dalam ruangan/ kering angin atau di bawah sinar matahari secara tidak langsung (di bawah atap transparan). Pengeringan dengan sinar matahari langsung yang terlalu lama dapat mengubah warna biomassa spirulina. Biomassa spirulina yang dikeringkan menggunakan alat freeze dryer atau dehumidifier hasilnya sangat bagus dan tidak mengubah warna. Pengeringan biomassa spirulina segar di dalam ruangan memerlukan waktu 2 hari, sedangkan di luar ruangan membutuhkan 1 hari. Dari 10 Kg biomassa segar rata-rata diperoleh 1 Kg biomassa kering (tepung), dengan kadar air sekitar 10 %. Penepungan Alga Spirulina platensis yang telah kering perlu dihaluskan lagi dengan menggunakan blender atau alat penepung (grinder). Tepung yang dihasilkan kemudian disaring dengan menggunakan ayakan stainless steel dengan mesh size tertentu sesuai kebutuhan. Berbagai ukuran partikel dapat dibuat sesuai ukuran partikel yang dikehendaki seperti 250µm (60 mesh), 180 µm (80 mesh), 150µm (100 mesh). Walaupun ukuran partikel besar, ketika dicampur dengan air akan menjadi homogen yang berwarna hijau. Umumnya ukuran tersebut digunakan apabila sulit untuk mencari saringan dengan ukuran yang lebih kecil. Kemasan Pengemasan biomassa Spirulina platensis dalam bentuk tepung kering dikemas menggunakan kantong plastik polipropilen tahan panas atau alumunium foil dengan berat0,5 1,0 Kg per kemasan, kemudian divakum. dengan pengemasan secara vakum produk dapat disimpan selama 2 3 tahun pada suhu kamar. Dari hasil penelitian terlihat bahwa nilai TPC tepung spirulina masih di bawah ambang batas kesehatan dengan nilai TPC di bawah 10 2 /gram. Hal ini disebabkan Spirulina mempunyai daya anti bakteri, sehingga tahan lama dalam penyimpanannya. 356
Persiapan Bahan baku biomassa Spirulina Bak-bak Kultivasi Pemanenan Pompa sedot Slang plastik Penyaringan Fillterbag Kain Saten Pencucian Keranjang yang dilapisi kain saten Disemprot air tawar tiga kali volume biomassa ( 3 air : 1 biomassa) Pengendapan/ penirisan Pengeringan 24 jam Kering angin ------ -------- matahari Penepungan (menggunakan Grinder) Penyaringan (saringan ukuran 180 µm/80 mesh, 150µm) Pengemasan Plastik / aluminium foil Penyimpanan Suhu Kamar Gambar 2. Diagram alir pembuatan tepung Spirulina platensis. 357
3. KEUNGGULAN TEKNOLOGI : Penanganan pasca panen cukup sederhana, murah dan mudah diterapkan kepada masyarakat dan industri. 4. REKOMENDASI Penelitian Alga Spirulina platensis telah dilakukan sejak tahun 2012-2014 yang meliputi kultivasi skala laboratorium dan skala massal di Laboratorium BBP4BKP- Jakarta, sebagai persiapan bahan baku biomassa. Hasil biomassa dalam bentuk tepung dapat difortifikasikan ke dalam produk neutrasetikal/masker pembersih wajah. Wilayah pengembangan disarankan di lokasi yang memiliki potensi pengembangan mikroalga khususnya Spirulina platensis di sekitar perairan pantai/pesisir atau sekitar daerah hatchery udang dan ikan, karena hampir seluruh hatchery udang merupakan penyedia dan pengguna bahan baku mikroalga. Pengembangan kultur masal disarankan di luar ruangan (out door) oleh masyarakat pesisir. Masyarakat diberikan teknologi kultivasi/kultur massal yang sederhana, murah dan efisien. Pengetahuan tentang penanganan pasca panen biomassa Spirulina platensis cukup penting untuk menghasilkan biomasa dalam kondisi segar dan kering yang aseptik dan hygienis. Selain hal tersebut perlu dilakukan penanganan pengeringan, pengemasan dan penyimpanan biomassa kering sampai disalurkan ke industri pengguna. 5. KEMUNGKINAN DAMPAK NEGATIF Tidak ada dampak negatif pada biomassa Spirulina platensis. Kandungan asam nukleat pada Spirulina platensis relatif kecil 2 4 % berat kering dan tidak berpengaruh pada produk industri non pangan. 6. KELAYAKAN FINANSIAL DAN ANALISIS USAHA Secara finansial biaya produksi skala wadah 10 m 3 (10 ton dalam media kultivasi) dapat menghasilkan tepung spirulina kering sekitar 1-2 Kg, dengan biaya produksi rata-rata Rp.250.000,- selama kultur 7-10 hari. Adapun hasil jual tepung Spirulina platensis adalah antara Rp. 1.000.000 s/d Rp.2.000.000 per Kg. Produksi dalam satu bulan pada wadah 10 m 3 (lahan itu m 2 bukan m 3 )dapat dilakukan 4 kali siklus dengan rata-rata hasil 1 Kg/siklus tepung spirulina dengan harga Rp.1.500.000,-/ Kg, sehingga diperoleh hasil Rp.6.000.000,- yang kemudian dikurangi ongkos produksi Rp sebesar Rp1000.000,- untuk 4 siklus,. maka diperoleh keuntungan bersih sebanyak Rp.5.000.000,-/ bulan. 7.TINGKAT KOMPONEN DALAM NEGERI Bahan baku tepung Spirulina platensis berasal dari mikroalga yang banyak hidup di wilayah perairan laut Indonesia. 358
8. FOTO DAN SPESIFIKASI Gambar 3. Kolam Spirulina (± 10 ton) Kultivasi Spirulina (±1 ton) Penyaringan dan Pencucian Biomassa Spirulina Gambar 4. Fillterbag Kain Saten Kain Saten Gambar 5. Hasil panen Spirulina Gambar 6. Penjemuran 359
Gambar 7. Tepung Spirulina Gambar 8. Pengemasan palstik / aluminium foil 360