MICROWAVE-ASSISTED EXTRACTION OF SUGARS AND POLYALCOHOLS FROM Spirulina platensis: METHOD DEVELOPMENT AND VALIDATION

ROHMAH NUR FATHIMAH, Dr. Widiastuti Setyaningsih, STP., M.Sc. ; Prof. Miguel Palma Lovillo

2020 | Skripsi | S1 TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN

Spirulina platensis disebut sebagai super food memiliki banyak kandungan komponen bioaktif dengan konsentrasi yang cukup tinggi. Penentuan kandungan senyawa-senyawa tersebut di dalam Spirulina membutuhkan suatu metode yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk pengembangan dan validasi metode ekstraksi analitik berbantu microwave (MAE, Microwave-assisted Extraction) untuk gula dan polialkohol dari Spirulina platensis. Untuk mengetahui pengaruh faktor-faktor independen berupa suhu (A, 30, 55, dan 80 derajat Celcius), komposisi pelarut (B, 0, 25, dan 50 %EtOH dalam air), dan rasio sample terhadap pelarut (C, 1:10, 1:20, dan 1:30) terhadap recovery ektraksi, dibuat desain eksperimen menggunakan Box-Behnken Design. Kemudian proses optimasi dilakukan dengan Response Surface Methodology (RSM). Kondisi optimum yang didapatkan yaitu ekstraksi dengan suhu 30 derjat Celcius, 50% EtOH dalam air sebagai pelarut, dan rasio sampel terhadap pelarut 1:30. Selanjutnya dilakukan pengujian terhadap kinetika ekstraksi dan diketahui waktu optimum ekstraksi selama 15 menit. Metode ini sudah divalidasi dengan nilai koefisien variansi untuk presisisi berkisar pada angka 10% dan recovery untuk akurasi berkisar antara 84,51 sampai 93,79%. Terakhir, metode yang dikembangkan ini berhasil diaplikasikan pada dua kelompok sampel, yaitu sampel Spirulina komersil dan sampel Spirulina yang dibiakkan pada tingkat salinitas yang berbeda-beda. Pada kelompok sampel komersil, keduanya memiliki level senyawa yang berbeda. Pada sampel food grade, komponen utamanya adalah gliserol, sedangkan pada sampel pharmaceutical grade komponen utamanya adalah glukosa. Pada kelompok sampel yang dibiakkan pada tingkat salinitas yang berbeda, peningkatan kadar salinitas mengakibatkan peningkatan konsentrasi komponen-komponen gula dan total gulanya. Tetapi, peningkatan ini hanya terjadi hingga konstrasi salinitas 17 ng NaCl L-1 dan pada konsentrasi 25 ng NaCl L-1 terjadi penurunan.

Spirulina platensis as super food contains many bioactive compounds in high concentration. A reliable method is needed in order to discover the potentials of Spirulina. Therefore, this research was conducted to develop and validate an analytical extraction method using microwave-assisted extraction (MAE) for sugar and polyalcohol in Spirulina. A Box-Behnken Design was employed to study the three variables affecting the extraction recovery, i.e. temperature (A, 30, 55, and 80 degree Celcius), solvent compositions (B, 0, 25, and 50% EtOH in water), and ratio sample to solvent (C, 1:10, 1:20, and 1:30). A Response Surface Methodology (RSM) was used to optimize the extraction variables. The optimum condition as follows: temperature of 30 degree Celcius, 50% EtOH in water as solvent, and ratio sample to solvent of 1:30. Later, the extraction kinetics was studied using the optimized method and 15 minutes was obtained as the extraction time. Afterwards, a validation step was performed resulting in satisfying outcome with coefficient of variation (CV) for precision around 10% and recovery for the accuracy range between 84.51 to 93.79%. Finally, the method was successfully applied in two groups of sample including commercial Spirulina sample and four Spirulina samples which were cultivated in different salinity water. In the group of commercial product, food grade sample shows highest concentration in glycerol. On the other hand, the pharmaceutical grade sample has glucose as the highest compound. Sample with different salinity cultivation media, the increasing of the saline concentration resulted in the level escalation of the sugar and poly alcohol level. However, this escalation only until the concentration of 17 ng NaCl L-1 and decreasing in 25 ng NaCl L-1.

Kata Kunci : Spirulina platensis, microwave assisted-extraction, sugar and polyalcohol