PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG

Transkripsi

1 ISOLASI DAN IDENTIFIKASI MIKROORGANISME PADA TAPE KETAN YANG DIFERMENTASI DALAM BUMBUNG BAMBU (Bambuseae) ISOLATION AND IDENTIFICATION OF MICROORGANISMS FROM FERMENTED GLUTINOUS RICE USING BAMBOO (Bambuseae) SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian Oleh : GLADYS DELAROSA PURNOMO PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2013

2 ISOLASI DAN IDENTIFIKASI MIKROORGANISME PADA TAPE KETAN YANG DIFERMENTASI DALAM BUMBUNG BAMBU (Bambuseae) ISOLATION AND IDENTIFICATION OF MICROORGANISMS FROM FERMENTED GLUTINOUS RICE USING BAMBOO (Bambuseae) Oleh: GLADYS DELAROSA PURNOMO NIM : Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal: 21 Februari 2013 Semarang, Februari 2013 Pembimbing I, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Dekan, Ir. Lindayani, MP., PhD. Ita Sulistyawati, STP., MSc. Pembimbing II, Dra. Laksmi Hartayanie, MP.

3 RINGKASAN Tape ketan adalah sejenis makanan tradisional yang menggunakan bahan dasar ketan dan difermentasikan dengan ragi. Wadah yang biasa digunakan dalam fermentasi tape ketan adalah daun pisang, plastik dan sebagainya. Usaha peningkatan kearifan lokal atau penggunaan sumber daya alam pada lingkungan sangat penting, contohnya bambu. Bambu dapat menghasilkan rasa yang khas pada masakan Chinnese, maka dalam penelitian ini digunakan bambu sebagai wadah fermentasi tape ketan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengisolasi dan mengidentifikasi mikroorganisme pada tape ketan. Beras ketan yang sudah dimasak, ditambahan ragi tape, dan dimasukkan ke dalam bambu, kemudian difermentasi selama 3 hari. Penelitian pendahuluan (analisa sensori) dilakukan untuk mengetahui konsentrasi, merek ragi dan pembungkus terbaik pada 30 panelis. Hasil dari analisa sensori yang paling disukai adalah ragi tape merek NKL dengan konsentrasi 0,2% dan bambu hitam (Gigantochloa atroviolacea) yang didapatkan dari Ungaran. Pengujian pada penelitian ini antara lain analisis kimia (total gula, total asam dan ph) dan mikrobiologi (isolasi dan identifikasi bakteri asam laktat, kapang dan khamir). Metode identifikasi bakteri asam laktat meliputi uji morfologi (bentuk sel, pewarnaan gram dan pewarnaan spora), uji aktivitas katalase, uji motilitas, produksi gas dan kemampuan tumbuh pada berbagai suhu, ph dan konsentrasi NaCl. Hasil identifikasi bakteri asam laktat sebanyak 9 isolat memiliki ciri-ciri: gram positif, non spora, katalase negatif, homofermentatif, non motil (kecuali 1 isolat), dan berbentuk kokus. Dua isolat terbaik dipilih berdasarkan pada pengukuran absorbansi (isolat G dan I) dilanjutkan untuk identifikasi spesies menggunakan API 20 STREP test kit. Hasil analisa menunjukkan, isolat G diidentifikasi sebagai Aerococcus viridans 3 dengan tingkat signifikansi 96,9% dan isolat I diidentifikasi sebagai Aerococcus viridans 2 dengan tingkat signifikansi 83,9%. Metode identifikasi kapang menggunakan metode slide culture diketahui bahwa 7 dari 8 isolat dapat teridentifikasi, 5 isolat termasuk dalam genus Aspergillus sp. dan 2 isolat termasuk dalam genus Mucor sp. Metode identifikasi yang digunakan pada khamir adalah menggunakan API 20 C AUX. Dua dari 10 isolat khamir (isolat 2A4 dan 4B4) diidentifikasi lebih lanjut menggunakan API 20 C AUX. Isolat 2A4 diidentifikasi sebagai Saccharomyces cerevisiae 1 dengan tingkat signifikansi 96,2% dan isolat 4B4 diidentifikasi sebagai Candida utilis dengan tingkat signifikansi 96,4%. ii

4 SUMMARY Fermented glutinous rice is a kind of traditional food from glutinous rice which fermented with ragi. Typical containers used for fermentation glutinous rice are banana leaves, plastic jar, etc. Some efforts to increase local knowledge or use natural resources from environment is very important, for example is the use of bamboo. Traditional Chinnese food was made using bamboo to get a spesific flavor, so in this research bamboo was used as a container of fermented glutinous rice. The purpose of this study to isolation and identification microorganisms found in fermented glutinous rice. Glutinous rice has been cooked, inoculate with ragi, put in bamboo, then fermented for 3 days. There was a preliminary test (sensory evaluation) to determine the best ragi and packaging by 30 panelists. The results of sensory evaluation showed that local ragi tape NKL and black bamboo (Gigantochloa atroviolacea) obtained from Ungaran were the best result. The methods of this study included chemical analysis (total sugars, total acids and ph) and microbiological analysis (isolation and identification of lactic acid bacteria, molds and yeast). Identification tests of lactic acid bacteria were done by morphological characteristics (cell shape, gram staining and spore formation), catalase activity test, motility test, gas production test, growth capabilities test at various temperatures, ph and NaCl concentration. It was found 9 isolates of lactic acid bacteria with characteristics gram positive, non sporulating, catalase negative, homofermentative, non motile (except 1 isolate), and coccus type. The highest growth of 2 isolates from OD values (isolate G & I) were identified by API 20 STREP test kit to determine the species of lactic acid bacteria. It shown that isolate G identified as Aerococcus viridans 3 with level of significance 96.9% and isolate I identified as Aerococcus viridans 2 with level of significance 83.9%. Mold identification using slide culture obtained 7 of 8 isolates identified, 5 isolates identified as Aspergillus sp. and 2 isolates identified as Mucor sp. Two of 10 isolates yeast (isolate 2A4 & 4B4) were identify using API 20 C AUX. Isolate 2A4 identified as Saccharomyces cerevisiae 1 with level of significance 96.2% and isolate 4B4 identified as Candida utilis with level of significance 96.4%. iii

5 KATA PENGANTAR Puji syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria, karena atas berkat, pertolongan, pendampingan, rahmat, dan kasihnya, Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul Isolasi dan Identifikasi Mikroorganisme pada Tape Ketan yang Difermentasi dalam Bumbung Bambu (Bambuseae). Skripsi ini dibuat dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, UNIKA Soegijapranata Semarang. Selama penulisan skripsi ini, Penulis menerima pengarahan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Ibu Ita Sulistyawati, STP., MSc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian UNIKA Soegijapranata yang telah memberi kesempatan dan dukungan kepada Penulis dalam penyusunan skripsi. 2. Ibu Ir. Lindayani, MP., PhD. selaku pembimbing I yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing, memberikan saran, dan dukungan dari awal hingga akhir penyusunan skripsi ini. 3. Ibu Dra. Laksmi Hartayanie, MP. selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu, membimbing dan memberikan saran kepada Penulis selama penyusunan skripsi. 4. Papah, Mamah, dan dedek yang tiada henti memberikan dukungan doa dan semangat bagi Penulis selama penyusunan skripsi. 5. Bebeb Fifi sebagai partner kerja Penulis yang telah menemani dalam suka dan duka, bekerjasama, setia, dan memberi dukungan semangat dari pembuatan proposal, pelaksanaan penelitian di laboratorium, dan dalam penyusunan skripsi ini. 6. Elke dan Hengky yang telah membantu dan memberikan dukungan semangat pada Penulis dalam pelaksanaan penelitian di laboratorium. 7. Genk ndudz yang telah memberikan dukungan semangat pada Penulis selama penyusunan skripsi. 8. Big Family (Amel Kosasih, Awei, Novita, Heny, Ria, Citra, Bita, Dea) yang telah memberi dukungan semangat dan membantu Penulis selama penyusunan skripsi. 9. Mbak Endah, Mas Soleh, dan Mas Pri yang telah membantu dan membimbing iv

6 Penulis dalam pelaksanaan penelitian di laboratorium. 10. Pak Agus, Mbak Susi, Pak War, dan Pak Lilik yang telah sangat membantu Penulis dalam hal administrasi selama penyusunan skripsi ini. 11. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan Fakultas Teknologi Pertanian yang telah membantu dan memberi dukungan semangat kepada Penulis dalam pelaksanan penelitian di laboratorium dan selama penyusunan skripsi. 12. Seluruh teman-teman Fakultas Teknologi Pertanian yang telah meberi saran, kritik, dan membantu Penulis dari awal penelitian sampai penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penulisan dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, berbagai kritik dan saran yang yang bermanfaat bagi Penulis dari para pembaca dan semua pihak sangat Penulis harapkan. Akhir kata, Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan bagi para pembaca dan semua pihak yang membutuhkan. Semarang, Februari 2013 Penulis, Gladys Delarosa Purnomo V

7 DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN ii SUMMARY iii KATA PENGANTAR iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xii 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tinjauan Pustaka Fermentasi tape ketan Bambu Legi dan Bambu Hitam Mikroorganisme dalam Fermentasi Tape Tujuan MATERI dan METODE Materi Alat Bahan Metode Pembuatan Tape Ketan Penelitian Pendahuluan Penelitian Utama Analisa Kimia Total Asam Nilai ph Total Gula Analisa Mikrobiologi Analisa Mikrobiologi Kapang Isolasi Pemurnian Koloni Kapang Identifikasi Kapang Analisa Mikrobiologi Bakteri Asam Laktat Isolasi Pemurnian Koloni Bakteri Asam Laktat Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Karakter Morfologikal Pewarnaan Gram vi

8 Pewarnaan Spora Uji Aktivitas Katalase Uji Motilitas Uji Produksi Gas Kemampuan Pertumbuhan Bakteri pada Berbagai Suhu, ph dan NaCl Pertumbuhan Bakteri pada Suhu (10ºC, 45ºC dan 50ºC) Pertumbuhan Bakteri pada ph (4,4 dan 9,6) Pertumbuhan Bakteri pada NaCl (6,5% dan 18%) Identifikasi Bakteri Asam Laktat dengan API 20 STREP test kit Analisa Mikrobiologi Khamir Isolasi Koloni Khamir Identifikasi Khamir HASIL PENELITIAN Uji Pedahuluan Kimiawi Tape Ketan Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Pewarnaan Gram Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Pewarnaan Spora Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Aktivitas Katalase Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Motilitas Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Produksi Gas Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Kemampuan Tumbuh pada Suhu 10 0 C, 45 0 C dan 50 0 C Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Kemampuan Tumbuh pada ph 4,4 dan 9, Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Kemampuan Tumbuh pada Konsentrasi 6,5% dan 18% NaCl Identifikasi Bakteri Asam Laktat dengan API 20 STREP test kit Isolasi dan Identifikasi Kapang Isolasi dan Identifikasi Khamir PEMBAHASAN Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat Isolasi dan Identifikasi Kapang Isolasi dan identifikasi Khamir vii

9 5. KESIMPULAN dan SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Nilai Sensori Tape Ketan Berdasarkan Jenis Ragi, Konsentrasi dan Jenis Bambu Tabel 2. Pengukuran Kimiawi Tape Ketan pada Bambu Hitam Tabel 3. Hasil Tes Biokimia Identifikasi Bakteri Asam Laktat Tabel 4. Hasil Pengujian Kemampuan Tumbuh pada Berbagai Suhu, ph dan NaCl Tabel 5. Warna Sumber Karbon pada API 20 STREP test kit Berdasarkan Hasil Fermentasi (Negatif dan Positif) Tabel 6. Hasil Fermentasi Berbagai Sumber Karbon Menggunakan API 20 STREP test kit Tabel 7. Hasil Pertumbuhan Isolat dan Morfologi Kapang pada Tape Ketan Tabel 8. Hasil Asimilasi API 20 C AUX pada Dua Isolat yang Diidentifikasi ix

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Gambar 2. Halaman Ketan Putih (Oryza sativa glutinosa) yang Digunakan Sebagai Bahan Baku Penelitian... 3 Ragi Tape: (a) Gedang, (b) Na Kok Liong, dan (c) Sidojoyo yang Digunakan sebagai Bahan Baku Penelitian... 4 Gambar 3. Proses Pembuatan Tape Ketan Gambar 4. Diagram Alir Rancangan Penelitian Utama Gambar 5. Gambar 6. Gambar 7. Gambar 8. Gambar 9. Bambu yang Diisi dengan Ketan dan Difermentasi selama 3 hari dalam Bambu Hitam: (a) Selama Inkubasi Kondisi Bambu Tertutup Plastik, (b) Setelah Inkubasi Selesai (tape ketan dapat dilihat pada tanda panah) ph dan Total Asam (%) yang Terkandung dalam Tape Ketan yang Disimpan pada Bambu Hitam Selama Proses Fermentasi Total Gula yang Terkandung dalam Tape Ketan yang Disimpan pada Bambu Hitam selama Proses Fermentasi Isolat Bakteri Asam Laktat yang Membentuk Koloni Tunggal dan Membentuk Zona Bening (lihat tanda panah) Hasil Pengamatan Mikroskopik Pewarnaan Gram yang Menunjukkan Isolat Bakteri Gram Positif pada Perbesaran 100x Gambar 10. Hasil Pengamatan Mikroskopik Pewarnaan Spora Menunjukkan Isolat Tidak Membentuk Spora pada Perbesaran 100x Gambar 11. Isolat Bakteri Asam Laktat Memiliki Aktivitas Katalase Negatif yang Ditunjukkan dengan Tidak Terbentuknya Gelembung (lihat tanda panah) Gambar 12. Hasil Uji Motilitas Bakteri Asam Laktat: (a) Non Motil (lihat tanda panah), (b) motil (lihat tanda panah) Gambar 13. Hasil Uji Produksi Gas yang Menunjukkan Isolat tidak Membentuk Gelembung Gas (lihat tanda panah) Gambar 14. Isolat G dan I tumbuh pada Suhu (a) 10 0 C, (b) 45 0 C dan tidak Tumbuh Pada (c) 50 0 C x

12 Gambar 15. Isolat G dan I tumbuh pada ph 9,6 (a) tetapi tidak Tumbuh pada ph 4,4 (b) Gambar 16. Isolat G dan I tumbuh pada Konsentrasi 6,5% NaCl (a) tetapi tidak Tumbuh pada Konsentrasi 18% NaCl (b) Gambar 17. Hasil Identifikasi Isolat G dan I pada Tape Ketan yang Disimpan dengan Bambu Hitam Menggunakan API 20 STREP test kit Gambar 18. Isolat Khamir yang Membentuk Koloni Tunggal: (a) isolat 2A4, (b) isolat 4B Gambar 19. Hasil Pengamatan Mikroskopik Khamir pada Perbesaran 40x10: (a) isolat 2A4, (b) isolat 4B Gambar 20. Hasil Identifikasi Isolat 2A4 dan 4B4 dari Tape Ketan yang Disimpan dalam Bambu Hitam Menggunakan API 20 C AUX xi

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Nilai Absorbansi Kemampuan Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Berbagai Suhu, Konsentrasi NaCl dan ph Lampiran 2. Hasil Pembacaan Identifikasi Bakteri Asam Laktat Menggunakan API 20 STREP test kit dengan database API software Lampiran 3. Hasil Pembacaan Identifikasi Khamir Menggunakan API 20 C AUX Dengan database API software xii