PRODUKSI ASAM LEMAK RANTAI PENDEK PADA MEDIA YANG DISUPLEMENTASI DENGAN TEPUNG REBUNG BAMBU TABAH

Transkripsi

1 PRODUKSI ASAM LEMAK RANTAI PENDEK PADA MEDIA YANG DISUPLEMENTASI DENGAN TEPUNG REBUNG BAMBU TABAH (Gigantochloa nigrociliata BUZE-KURZ) OLEH BAKTERI SALURAN PENCERNAAN SKRIPSI Oleh : PUTU AGUS NADIARTA NIM JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2017

2 PRODUKSI ASAM LEMAK RANTAI PENDEK PADA MEDIA YANG DISUPLEMENTASI DENGAN TEPUNG REBUNG BAMBU TABAH (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) OLEH BAKTERI SALURAN PENCERNAAN S K R I P S I Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana OLEH: PUTU AGUS NADIARTA JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2017 i

3 SURAT PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul: Produksi Asam Lemak Rantai Pendek pada Media yang Disuplementasi dengan Tepung Rebung Bambu Tabah (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) Oleh Bakteri Saluran Pencernaan adalah karya saya dan belum pernah di ajukan dalam bentuk apapun ke perguruan tinggi lain dan belum pernah dipublikasikan. Semua sumber data dan informasi yang dikutip dalam tulisan ini telah disebutkan didalam naskah dan cantumkan ke dalam Dafrar Pustaka secara jelas dan dapat doperiksa kebenarannya. Denpasar, 31 Januari 2017 Putu Agus Nadiarta NIM ii

4

5 RIWAYAT HIDUP Putu Agus Nadiarta dilahirkan di Denpasar pada 14 Oktober Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Wayan Wiarsana dan Ni Nengah Rapi Ratnadi. Penulis memulai pendidikan di SDN 4 Sesetan pada tahun 1999 dan menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMP Anugrah Denpasar dan menyelesaikannya pada tahun Pada tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan di SMAK Santo Yoseph Denpasar. Sejak tahun 2011 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana maupun panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan dan sebagai fungsionaris organisasi kemahasiswaan di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. iv

6 Putu Agus Nadiarta Produksi Asam Lemak Rantai Pendek pada Media yang Disuplementasi dengan Tepung Rebung Bambu Tabah (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) oleh Bakteri Saluran Pencernaan. Di bawah Bimbingan Prof. Ir. Nyoman Semadi Antara, MP., Ph.D. dan Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, MP. ABSTRAK Rebung bambu tabah (Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz) diketahui mengandung oligosakrida yang berpotensi sebagai prebiotik. Pada studi ini dilakukan eksperimen fermentasi media yang disuplementasi tepung rebung bambu tabah (TRYP) oleh bakteri fekal. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pertumbuhan bakteri fekal (bakteri asam laktat dan koliform fekal) selama proses fermentasi. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui asam lemak rantai pendek yang dihasilkan selama proses fermentasi. Fermentasi dilakukan pada suhu 37 C pada media TrYP dan GYP (Glucose Yeast Pepton) sebagai media kontrol. Observasi dilakukan pada rentan waktu fermentasi dari 0 jam sampai 24 jam dengan interval waktu 6 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa asam asetat dan asam butirat dihasilkan setelah fermentasi 6 jam pada media TRYP sebanyak 1,72 % dan 1,91 % yang di fermentasi oleh saluran pencernaan. Sedangkan untuk asam laktat dan asam propionat dihasilkan setelah 12 jam fermentasi sebanyak 1,28 % dan 1,60 %. [Kata Kunci]: Gigantochloa nigrociliata, fermentasi, tepung rebung, asam lemak rantai pendek, bakteri fekal. v

7 Putu Agus Nadiarta Production Of Short Chain Fatty Acid of Suplemented Medium by Shoot of Tabah Bamboo Flour (Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz) By Gastrointestinal Bacteria Supervised by Prof. Ir. Nyoman Semadi Antara, MP., Ph.D. and Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, M.P. ABSTRACT Shoots of tabah bamboo (Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz) are known containing oligosaccharides as a prebiotic. In recent study the fecal bacteria was experimented in fermentation of medium supplemented by bamboo shoot powder (TrYP). The aim of this study was to determined the growth of fecal bacteria (lactic acid bacteria and fecal coliform) during process of fermentation. The study also determined the short chain fatty acid (SCFA), which produced during of fermentation. Fermentation was carried out at 37 C in medium of TRYP and GYP as a control medium. The observation was done from initial of fermentation (0 hour) up to 24 hours in time interval of 6 hours. The result were acetic acid and butyric acid produced after 6 hours (1.72% and 1.91%) in TrYP medium fermented by gastrointestinal bacteria. On the other hand, lactic acid and propionic acid were produced maximumly after 12 hours fermentation (1.28% and 1.60%). [Keywords]: Gigantochloa nigrociliata, bamboo shoot flour, fermentation, short chain fatty acid, lactic acid bacteria, fecal bacteria. vi

8 RINGKASAN Rebung bambu tabah (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) merupakan salah satu varietas rebung bambu lokal yang biasa dikonsumsi dan digemari masyarakat. Rebung bambu tabah memiliki ciri ciri pelepah berwarna coklat muda sampai hijau ke abu-abuan, warna daun pada pelepah buluh pada ujung rebung bambu tabah berwarna coklat sampai hijau. Rebung bambu tabah memiliki kandungan protein (2,29%), karbohidrat (1,53%), lemak (0,22 %), serat kasar (3,14%), vitamin C (4,65 mg) serta kadar air (92,38%). Dalam 100 gram rebung bambu tabah terdapat pula HCN sebanyak 0,073mg (Kencana et al., 2009). Hasil penelitian Puspaningrum (2014) menunjukkan bahwa kandungan serat pangan tepung rebung bambu tabah seperti hemiselulosa sebesar 30,99% (bk), selulosa sebesar 37,55% (bk) dan lignin sebesar 4,05% (bk) selain itu pada tepung rebung bambu tabah mengandung komponen oligosakarida yaitu sukrosa dan rafinosa sebesar 4,55% (bk). Oligosakarida adalah karbohidrat sederhana berantai pendek dengan struktur kimia yang unik, senyawa ini tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim pencernaan, sifatnya menyerupai serat pangan, sehingga tidak bisa diserap dalam usus kecil, yang akan masuk ke usus besar. Selanjutnya akan difermentasi oleh bakteri-bakteri yang ada dalam usus besar, sehingga oligosakarida sering berperan sebagai prebiotik karena mampu menstimulasi pertumbuhan bakteri asam laktat seperti kelompok bakteri lactobacilli dan bifidobacteria di dalam saluran pencernaan. Pada hasil penelitian Robefroid (1985), oligosakarida (terutama fructo-oligosakarida) difermentasi oleh bifidobacteria yang tumbuh serta berkembang pada feses manusia. Prebiotik didefinisikan sebagai bahan pangan yang tidak dapat dicerna oleh saluran cerna dan memberikan efek yang positif terhadap mikroflora dengan secara selektif menstimulasi pertumbuhan bakteri pada kolon terutama lactobacilli dan bifidobacteria (Roberfroid, 2000). Dalam tepung rebung bambu tabah terdapat oligosakarida dalam bentuk rafinosa, stakiosa dan sukrosa yang dapat menstimulasi bakteri asam laktat (Puspaningrum, 2014). vii

9 Puspaningrum (2014) menyebutkan bahwa bakteri asam laktat yang di uji secara in vitro dapat tumbuh dengan baik pada media yang ditambah tepung rebung bambu tabah sebanyak 2 gram per 100ml media. Pertumbuhan Lactobacillus casei subsp. rhamnosus tumbuh dengan baik pada media termodifikasi sebanyak 3,1 x CFU/g - 5,8 x CFU/g. Hasil penelitian Subakti et al., (2015) meyimpulkan bahwa selama fermentasi terjadi pertumbuhan Lactobacillus casei subsp. rhamnosus yang diikuti oleh penurunan ph dan produksi asam lemak rantai pendek (asam laktat, asam asetat, asam propionat, dan asam butirat). Belum ada penelitian kemampuan tepung rebung bambu tabah dalam menstimulasi bakteri asam laktat dalam campuran bakteri fekal dan asam lemak rantai pendek yang dihasilkan. Berdasarkan hal tersebut dilakukan penelitian terhadap tepung rebung bambu tabah yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh suplementasi tepung rebung bambu tabah dan lama fermentasi terhadap pertumbuhan bakteri fekal dan produksi asam lemak rantai pendek, dan untuk mengetahui berapa lama fermentasi media yang disuplementasi tepung rebung bambu tabah dapat memproduksi asam lemak rantai pendek yang maksimum. Metode perhitungan total bakteri (baik bakteri asam laktat atau bakteri fekal) ditentukan dengan metode permukan. Pengenceran yang digunakan adalah 10-5, 10-6 dan 10-7 Media untuk perhitungan total bakteri yang di gunakan adalah MRS Agar padat untuk perhitungan bakteri asam laktat dan VRBG agar padat untuk perhitungan bakteri fekal, kemudian diinkubasi dalam inkubator pada suhu 37 C selama 48 jam dalam suasana aerob (Fardias, 1992). Pengukuran ph dilakukan dengan menggunakan ph meter (Sudarmadji et al., 1997). Elektroda dicelupkan kedalam sampel sebanyak 10 ml. ph meter dibiarkan hingga menunjukkan suatu angka yang stabil, angka ini dicatat sebagai nilai ph terukur. Analisis profil asam-asam organik dilakukan dengan menggunakan High Performance Liquid Chromatography (HPLC) (Benson dan Woo, 1984). Standar asam-asam organik yang digunakan adalah konsentrasi standar 100 mm (asam laktat, asam asetat, asam propionat, dan asam butirat). Tahapan-tahapan HPLC adalah sebagai berikut : media hasil fermentasi disentrifugasi denganxz kecepatan 3500 rpm kemudian 1 ml supernatant sampel diambil dan ditambahkan 10 µl viii

10 asam sulfur salisilat untuk mengendapkan protein yang terkandung pada sampel. Selanjutnya disentrifugasi kembali dengan sentrifugasi mikro dengan kecepatan rpm kemudian disaring dengan saringan membran 0,45 mikron. Setelah itu sampel siap untuk diinjeksikan sebanyak 10 µl. Kondisi HPLC adalah sebagai berikut: eluen atau fase geraknya H2SO4 0,01 N, laju alir 0,5 ml per menit, panjang gelombang detektor UV 210 nm, jenis kolom yang digunakan kolom asam organik yang mengandung Cation-exchange resin, diameter kolom 0,65 cm, panjang kolom 30 cm, suhu kolom 80 C dan jenis detektor yaitu detektor UV. Analisis asam-asam organik selesai dalam waktu 35 menit. Hasil dari penelitian ini adalah media yang disuplementasi tepung rebung bambu tabah (Gigantochola nigrociliata Buze-Kurz) mampu menstimulasi pertumbuhan bakteri fekal saat fementasi dan dapat menghsilkan asam lemak rantai pendek. Asam butirat dan asam asetat dapat di produksi secara maksimum adalah 6 jam fermentasi sebesar 1,91% dan 1,72%, sedangkan untuk asam laktat dan asam propionat diproduksi pada 12 jam fermentasi sebesar 1,28% dan 3,10%. ix

11 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul Produksi Asam Lemak Rantai Pendek pada Media yang Disuplementasi dengan Tepung Rebung Bambu Tabah (Gigantochloa Nigrociliata Buze-Kurz) Oleh Bakteri Fekal. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya kepada: 1. Bapak Prof. Ir. Nyoman Semadi Antara, MP., Ph.D., selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, M.P. selaku dosen pembimbing II yang tidak pernah lelah memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam penyelesaian skripsi ini. 2. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, MS., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas bantuan moral dan bimbingan yang diberikan. 3. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. 4. Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama menempuh kuliah hingga penyusunan skripsi ini. 5. Keluarga besar, Bapak, Ibu, Adik, beserta keluarga besar yang telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir ini. 6. Kawan-kawan FTP khususnya TIP 2011 \ yang selalu saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-cita dan impian masing-masing. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya optimal untuk menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka x

12 penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca. Bukit Jimbaran, Januari 2017 Penulis xi

13 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERNYATAAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii RIWAYAT HIDUP... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi RINGKASAN... vii KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi I. PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Hipotesis Manfaat Penelitian... 4 II. TINJAUAN PUSTAKA Rebung Bambu Tabah Prebiotik Bakteri Pencernaan Pada Kolon Bakteri asam laktat Bakteri koliform... 8 xii

14 2.4. Derajat Keasaman Pertumbuhan Bakteri Asam Lemak Rantai Pendek III. METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penmelitian Bahan dan Alat Bahan Alat Pelaksanaan Penelitian Persiapan kultur bakteri pencernaan Pembuatan tepung rebung bambu tabah Pembuatan media fermentasi Fermentasi pada media Parameter yang Diamati Penentuan total bakteri Penentuan ph (derajat keasaman) Penentuan asam lemak rantai pendek (ALRP) Analisis Data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Stimulasi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat Pertumbuhan Bakteri Koliform Fekal ph (Derajat Keasaman) Produkasi Asam Lemak Rantai Pendek (ALRP) V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA 27 LAMPIRAN...29 xiii

15 DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 1. Total rata-rata (CFU/ml) bakteri asam laktat pada media YP, TrYP, dan GYP pada fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam Total rata-rata (CFU/ml) bakteri asam laktat pada media YP, TrYP, dan GYP pada fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam Nilai rata-rata ph pada media YP, TrYP, dan GYP pada fermentasi fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam Nilai rata-rata (%) asam lemak rantai pendek dari fermentasi media YP Nilai rata-rata (%) asam lemak rantai pendek dari fermentasi media TrYP Nilai rata-rata (%) asam lemak rantai pendek dari fermentasi media TrYP xiv

16 DAFTAR GAMBAR No. Judul Halaman 1. Rebung bambu tabah (Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz) (Kencana et al,.2012) Penampakan bakteri asam laktat setelah pewarnaan gram pada miskroskop Grafik yang menunjukan fase - fase pertumbuhan bakteri: 1.fase lag, 2.fase pertumbuhan, 3.Fase stasioner, 4.Fase kematian (Dwidjoseputro et al., 1989) Diagram pembuatan tepung rebung bambu tabah (Subakti et al.,2015) Diagram alir penelitian produksi asam lemak rantai pendek pada media yang disuplementasi dengan tepung rebung bambu tabah (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) oleh bakteri saluran pencernaan (Subaktin et al., 2015 yang dimodifikasi) Pertumbuhan bakteri asam laktat saat fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam pada media YP, TRYP dan GYP Kultur bakteri bal pada media 1.YP, 2.TRYP dan 3.GYP Pertumbuhan bakteri koliform fekal saat fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam pada media YP, TRYP dan GYP Perubahan ph pada saat fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam pada media YP, TRYP dan GYP Perbedaan produksi asam lemak rantai pendek pada media YP Perbedaan produksi asam lemak rantai pendek pada media TRYP Perbedaan produksi asam lemak rantai pendek pada media GYP xv

17 DAFTAR LAMPIRAN No Judul Halaman 1 Data Analisis Total Bakteri Asam Laktat pada media YP, TrYP dan GYP Data Analisis Total Bakteri Koliform Fekal pada media YP, TrYP dan GYP Data Analisis Derahat Keasaman (ph) 31 4 Data Analisi Asam Lemak Rantai Pendek (ALRP) Kromatogram asam lemak rantai pendek pada media fermentasi TrYP. 33 xvi