6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Deskripsi Kapang Rhizopus oligosporus Kedudukan taksonomi kapang Rhizopus oligosporus menurut Lendecker & Moore (1996) adalah sebagai berikut : Kingdom Divisio Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Fungi : Zygomycota : Zygomycetes : Mucorales : Mucoraceae : Rhizopus : Rhizopus oligosporus Gambar 2.1 Struktur Rhizopus oligosporus R. oligosporus merupakan kapang yang banyak digunakan dalam pembuatan tempe, banyak terdapat di alam karena hidupnya bersifat saprofit (Shurtleff & Aoyogi, 1979). Kapang ini dikenal sebagai kapang yang mampu memproduksi enzim lipase untuk merombak lemak media (Aunstrop, 1979). Kapang ini juga mampu memproduksi asam lemak omega-3 rantai panjang, 6
7 khususnya linoleat, selain itu R. oligosporus juga mampu menghasilkan asam linoleat pada proses fermentasi cair ampas kelapa sawit (Affandi, 2012). Menurut Pelczar & Chan (1986) dan Fardiaz (1992) struktur morfologi kapang tersusun atas dua bagian yaitu miselium dan spora. Miselium merupakan kumpulan dari hifa. Hifa kapang biasanya berupa serabut-serabut halus seperti kapas yang dapat tumbuh di bawah atau di atas permukaan medium. Pertumbuhan hifa berasal dari spora yang telah melakukan germinasi membentuk tuba germ yang akan tumbuh terus membentuk miselium. Menurut Susilowati (2001) R. oligosporus dapat tumbuh optimum pada suhu 30-35 0 C, dan memiliki ciri-ciri hifa seperti benang berwarna putih sampai kelabu hitam serta tidak bersekat, memiliki rhizoid dan sporangiospora. Spora kapang sebagai unit reproduksi sangat membantu kapang dalam siklus hidupnya dan mampu bertahan hidup dalam keadaan yang tidak menguntungkan. Tahapan yang melibatkan spora yaitu spora dibentuk pada miselium atau sporokarp dan pelepasannya dari induk spora. Spora melakukan penyebaran yang merupakan masa dormansi. Spora kapang menemukan kondisi yang sesuai, kemudian melakukan germinasi untuk menjadi thalus baru (Landecker-Moore, 1996). 2.2 Fermentasi Ampas Tahu 2.2.1 Fermentasi Menurut Buffaloe & Ferguson (1981), fermentasi merupakan proses penguraian kimia secara aerob dan anaerob dengan menggunakan mikroorganisme untuk menghasilkan produk. Mikroorganisme yang biasa
8 digunakan dalam proses fermentasi yaitu bakteri, kapang, dan khamir. Menurut Buckle et al. (1985) mikroorganisme tersebut menghasilkan enzim hidrolitik yang mampu menghidrolisis komponen kompleks menjadi komponen yang lebih sederhana, dan berdasarkan mikroorganisme yang digunakan dalam proses fermentasi maka produk yang dihasilkan juga berbeda. Menurut Rahman (1992), berdasarkan mikroorganisme yang digunakan maka produk-produk fermentasi dikelompokkan menjadi (1) produk fermentasi kapang, (2) produk fermentasi khamir, (3) produk fermentasi bakteri, dan (4) produk fermentasi campuran. Substrat dapat dihidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana karena adanya proses fermentasi, dan reaksi fermentasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. 1) Konsentrasi substrat untuk media fermentasi Menurut Poedjiadi (1994), konsentrasi bahan baku untuk media fermentasi mempengaruhi kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Pada konsentrasi bahan baku yang rendah maka kecepatan reaksi juga rendah. Menurut Lehninger (1998) kecepatan reaksi akan meningkat dengan semakin lamanya waktu untuk membuat kompleks enzim substrat. 2) Mikroorganisme Mikroorganisme dapat menghasilkan enzim yang dapat menghidrolisis substrat. Mikroorganisme yang sering digunakan dalam fermentasi antara lain yaitu kapang. Kapang yang sering digunakan dalam fermentasi makanan salah satunya adalah Rhizopus oligosporus. Umumnya kapang dapat menggunakan berbagai komponen makanan, dari yang sederhana sampai kompleks. Kapang R.
9 oligosporus mampu memproduksi enzim hidrolitik yaitu amilase, pektinase, protease, dan lipase. Oleh karena itu, dapat tumbuh pada makanan-makanan yang mengandung pati, pektin, protein, dan lipid (Fardiaz, 1992). 3) Derajat keasaman (ph). Derajat keasaman (ph) yang dapat menyebabkan aktivitas enzim optimum disebut ph optimum. Tiap enzim memiliki ph tertentu yang dapat menyebabkan enzim tersebut bekerja secara optimum (Volk & Wheeler, 1988). Kisaran ph optimum untuk aktivitas enzim yang dihasilkan oleh kapang adalah berkisar antara 5-7, tetapi masih dapat hidup pada ph 3-8,5 (Fardiaz, 1992). 4) Suhu Menurut Poedjiadi (1994), reaksi fermentasi dengan menggunakan enzim dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah laju reaksi yang berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung cepat. Kecepatan reaksi meningkat dua kali lipat dengan kenaikan suhu 10 0 C sampai batas tertentu dan menjadi setengahnya bila suhu diturunkan 10 0 C hingga suhu tertentu. Samson (1995) menyatakan bahwa suhu optimum adalah suhu yang menyebabkan terjadinya reaksi kimia paling tinggi, suhu optimum kebanyakan dari kapang berkisar antara 24-30 0 C. 5) Inhibitor Menurut Sadikin (2002), banyak molekul yang kerjanya dapat menghambat atau mengurangi laju reaksi enzim. Molekul atau zat yang dapat menghambat reaksi enzimatik dinamakan inhibitor. Hambatan yang dilakukan inhibitor dapat berupa hambatan irreversible atau reversible. Hambatan irreversible disebabkan
10 karena adanya modifikasi gugus fungsi enzim, sedangkan hambatan reversible disebabkan karena adanya molekul yang struktur kimianya mirip substrat. Inhibitor yang kimianya mirip substrat berikatan dengan enzim sehingga tidak menghasilkan produk. Menurut Lestari (2001) bahwa pada fermentasi terjadi proses yang menguntungkan, diantaranya dapat menghilangkan bau yang tidak diinginkan, meningkatkan daya cerna, menghilangkan daya racun yang terdapat pada bahan mentahnya dan menghasilkan warna yang diinginkan. Selain itu menurut Saono (1976) manfaat lain fermentasi adalah bahan makanan lebih tahan disimpan dan dapat mengurangi senyawa racun (toksin) yang dikandungnya, sehingga nilai ekonomis bahan dasarnya menjadi jauh lebih baik. 2.2.2 Ampas Tahu Proses pembuatan tahu menghasilkan limbah, baik limbah padat maupun cair. Limbah padat tersebut dihasilkan dari proses penyaringan dan penggumpalan, sedangkan limbah cair dihasilkan dari proses pencucian, perebusan, pengepresan dan pencetakan tahu. Limbah padat yang dihasilkan dari pabrik pengolahan tahu berupa kotoran hasil pembersihan kedelai (batu, tanah, kulit kedelai, dan benda lain yang menempel pada kulit kedelai), dan sisa saringan bubur kedelai yang disebut dengan ampas tahu. Limbah padat yang berupa kotoran tersebut diperoleh pada saat penyortiran kedelai, dan biasanya limbah yang diperoleh tidak terlalu banyak yaitu sekitar 3% dari bahan baku kedelai. Limbah padat yang diperoleh dari saringan bubur kedelai berkisar antara 25-30%
11 dari produk tahu yang dihasilkan, dan limbah inilah yang disebut dengan ampas tahu (Kaswinarni, 2007). Ampas tahu ditinjau dari komposisi kimianya mengandung protein cukup tinggi, dan ampas tahu memiliki kualitas lebih baik dibandingkan dengan kacang kedelai. Prabowo et al. (1983) menyatakan bahwa protein ampas tahu mempunyai nilai biologis lebih tinggi dari pada protein biji kedelai dalam keadaan mentah, karena bahan ini berasal dari kedelai yang telah dimasak. Menurut Nuraini et al. (2009) ampas tahu dapat dijadikan sebagai sumber nitrogen pada media fermentasi dan dapat dijadikan sebagai bahan pakan sumber protein karena mengandung protein kasar cukup tinggi yaitu 27,55% dan kandungan zat nutrien lain adalah lemak 4,93%, serat kasar 7,11%, BETN 44,50%. Menurut Suprapti (2005), nutrisi/kimia ampas tahu disajikan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Nutrisi/kimia ampas tahu Nutrisi Ampas tahu Basah % Kering % Bahan kering 14,69 88,35 Protein kasar 2,91 23,39 Serat kasar 3,76 19,44 Lemak kasar 1,39 9,96 Abu 0,58 4,58 BETN 6,05 30,48 Sumber : Suprapti (2005) 2.2.3 Fermentasi Ampas Tahu Ampas tahu yang diberikan secara langsung pada ikan, dan tanpa melalui proses fermentasi hasilnya kurang baik bagi pertumbuhan ikan. Bahkan dapat menyebabkan kerugian bagi para petani ikan. Oleh karena itu perlu dilakukan fermentasi pada ampas tahu yang akan dijadikan sebagai pakan ikan. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan pakan ikan yang bermutu baik yang mengandung
12 protein tinggi, sehingga pertumbuhan ikan lebih cepat dan dapat meningkatkan penghasilan para petani ikan. Menurut Mahfudz et al. (2004) ampas tahu yang telah mengalami fermentasi mengandung asam glutamat dan vitamin B, kedua bahan tersebut dapat meningkatkan konsumsi pakan. Anggorodi (1995) menyatakan bahwa meningkatnya konsumsi pakan juga dipengaruhi oleh meningkatnya kecernaan akibat proses fermentasi. Menurut Suwarni (2000) bahan yang telah mengalami fermentasi akan mudah dicerna dan asam amino serta vitaminnya meningkat. Asam amino merupakan komponen pembentuk protein. 2.3 Pakan Ikan Ketersediaan pakan sangat mempengaruhi pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan. Pertumbuhan ikan sangat memerlukan pakan yang mengandung protein, karbohidrat serta zat lain seperti lemak, vitamin, dan mineral. Menurut Halver (1989) kebutuhan beberapa ikan dipengaruhi oleh beberapa faktor jenis, ukuran, serta faktor lingkungan seperti suhu dan kadar oksigen terlarut. Mudjiman (2004) menyatakan bahwa protein sangat dibutuhkan oleh tubuh ikan, baik untuk menghasilkan tenaga maupun untuk pertumbuhan. Menurut Takeuchi (1988) protein berfungsi membentuk dan memperbaiki jaringan dan organ tubuh yang rusak, serta pada kondisi tertentu digunakan sebagai sumber energi pada proses metabolisme, dan menurut Goddard (1996) kebutuhan protein bervariasi tergantung pada umur ikan, ikan muda umumnya membutuhkan protein yang lebih tinggi dibandingkan ikan yang lebih tua. Hasting
13 & Heggs (1980) dalam Lestari (2006) jumlah dan kualitas protein merupakan sumber energi terbesar bagi perkembangan ikan. Protein merupakan molekul organik kompleks yang mengandung karbon, hidrogen serta oksigen. Ukuran protein sangat beragam, yang terkecil misalnya insulin memiliki 50 asam amino dan berat molekulnya 6000, yang menengah misalnya hemoglobin yang berat molekulnya sekitar 66000, dan yang terbesar misalnya fibrinogen yang berat molekulnya mencapai hampir sejuta. Protein dibutuhkan oleh ikan berfungsi untuk pembentukan struktur, misalnya membentuk kolagen dalam tulang dan kartilago. Selain berperan dalam pembentukaan struktur, protein juga berperan dalam pembentukan fungsional, seperti membentuk enzim atau protein khusus seperti hemoglobin. Protein berperan dalam pembentukan struktural dan fungsional untuk pertumbuhan dan reparasi jaringan serta proses reproduksi, pertumbuhan ikan akan terganggu apabila kebutuhan protein dalam pakannya tidak terpenuhi (Cahyo, 2007). Tepung ikan dalam pembuatan pakan buatan mengandung protein yang tinggi sehingga dalam pembuatan pelet tepung ikan merupakan bahan yang mutlak digunakan, akan tetapi harga tepung ikan di pasaran relatif tinggi sehingga untuk alternatif lain digunakan pengganti. Adapun pengganti yang harganya relatif murah yaitu menggunakan ampas tahu. Winarno & Fardiaz (1980) menyatakan bahwa nilai gizi bahan pakan yang difermentasi lebih tinggi daripada bahan aslinya.