STUDI VIABILITAS BAKTERI ASAM LAKTAT PADA FERMENTASI TAUCO DALAM LARUTAN GARAM TESIS Oleh YUSI INDRIANI 077030029/BIO S E K O L A H PA S C A S A R J A N A SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2009 STUDI VIABILITAS BAKTERI ASAM LAKTAT PADA FERMENTASI TAUCO DALAM LARUTAN GARAM TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Biologi pada Sekolah Pascasarjana Oleh YUSI INDRIANI 077030029/BIO SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2009 Judul Tesis : STUDI VIABILITAS BAKTERI ASAM LAKTAT PADA FERMENTASI TAUCO DALAM LARUTAN GARAM Nama Mahasiswa : Yusi Indriani Nomor Pokok : 077030029 Program Studi : Biologi Konsentrasi : Mikrobiologi Menyetujui Komisi Pembimbing (Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MS) Ketua (Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc) Anggota Ketua Program Studi Direktur (Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., M.Sc)
Tanggal lulus : 10 September 2009 Telah diuji pada Tanggal 10 September 2009 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MS Anggota : 1. Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc 2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc 3. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed
ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh lama fermentasi tauco dalam larutan garam terhadap viabilitas bakteri asam laktat (BAL). Sampel tauco diambil sebanyak 1 gram setiap minggu dengan menganalisis jumlah total koloni BAL berdasarkan metode Standard Plate Count (SPC). Identifikasi jenis BAL dengan melakukan pengamatan karakteristik morfologi dan biokimia. Karakteristik biokimia dilakukan berdasarkan uji motilitas, katalase, sitrat, pertumbuhan pada 4%, 6.5% dan 18% NaCl, produksi gas CO 2, fermentasi karbohidrat serta pertumbuhan pada ph 7.5 dan 8.5. Uji terhadap kandungan kimia tauco dilakukan sebagai data pendukung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat 7 jenis BAL yang berhasil diisolasi dari tauco pada proses fermentasi dalam larutan garam. Jumlah total koloni BAL tertinggi ditemukan pada minggu ke tiga (19.7 x 10 6 CFU/g) dan terendah pada minggu ke delapan (0.5 x 10 6 CFU/g). Lama fermentasi berpengaruh terhadap kandungan gula reduksi, asam laktat, ph dan asam amino. Kandungan gula reduksi terendah dicapai pada minggu ke empat (0.022 mg/g) dan minggu ke tujuh merupakan minggu dengan kandungan gula reduksi tertinggi (4.624 mg/g). Kandungan asam laktat tertinggi (0.279%) dicapai pada minggu ke tiga sedang kandungan asam laktat terendah (0.048%) dicapai pada minggu ke tujuh. Derajat keasaman tertinggi (5.50) ditemukan pada minggu ke nol dan ph terendah (4.71) pada minggu ke delapan. Asam glutamat, asam aspartat, leusin, arginin, prolin dan lisin merupakan jenis asam amino yang memiliki kandungan yang tinggi dibanding dengan asam amino lainnya. Kandungan yang tinggi dari asam-asam amino ini berpengaruh terhadap rasa dan aroma tauco. Kata kunci : Viabilitas, BAL, Fermentasi tauco, Larutan garam
ABSTRACT The objective of this research was to analyze the effect of the fermentation period of fermented tauco in salt solution on viability of lactic acid bacteria. The sample of fermented tauco was taken every week to analyze total colony of LAB based on Standard Plate Count method. Identification of isolated bacteria was conducted by morphology and biochemistry characteristic. Test of reduction sugar, lactic acid, ph and amino acid contents was conducted as supporting data. The result indicated that totally 7 species of LAB which were succesed to be isolated from fermented tauco in salt solution. The highest total colony of LAB was found on the third week (19.7 x 10 6 CFU/g) and the lowest on the eighth week (0.5 x 10 6 CFU/g). Period of fermentation affected the content of reduction sugar, lactic acid, ph and amino acid. The highest reduction sugar content was reached on the seventh week (4.624 mg/g), the highest content of lactic acid was reached on the third week (0.022 mg/g) and the acidity level of fermentation was the highest before fermentation process in salt solution (5.50). The contents of amino acid such as glutamic acid, aspartic acid, leusine, argynine, proline and lysine were higher which may be important for the taste and flavor of tauco. Key words: Viability, Lactic acid bacteria, Fermented tauco, Salt solution
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah swt. atas limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir dalam bentuk tesis ini. Tesis ini dimaksudkan untuk melengkapi sebagian persyaratan dalam mendapatkan gelar Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Penulisan tesis ini tidak akan selesai tanpa dukungan dari banyak pihak. Karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat: 1. Ibu Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., M.Sc selaku Direktur Sekolah Pascasarjana 2. Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku Ketua Program Studi Biologi Sekolah Pascasarjana dan pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan masukan dalam menyelesaikan tesis ini 3. Ibu Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MS selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tesis 4. Teman-teman mikro 07 atas persahabatan dan persaudaraan yang sudah terjalin selama ini 5. Yuni dan Kelik sahabat di bio 94 yang selalu bersedia membantu penulis
Teristimewa ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada ayahanda (alm. H. M. Yusuf) dan ibunda (Hj. Susilawati) terkasih atas segala yang telah diberikan, suami tercinta M. Syahrin Asman, SE atas pengertian, kepercayaan dan kesabaran yang telah diberikan, ananda terkasih M. Faiz Abrar atas pengertiannya, adinda tercinta, Rini dan Ari yang selalu direpotkan Faiz serta Ozan dan Syifa, terima kasih sudah sering menemani Faiz. Akhirnya dengan menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan pada tesis ini, penulis berharap semoga karya ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya. Medan, September 2009 Penulis
RIWAYAT HIDUP Yusi Indriani lahir di Padang Brahrang, Kabupaten Langkat, pada 4 Januari 1976 merupakan anak sulung dari 3 bersaudara dari pasangan (alm.) H. M. Yusuf dan Hj. Susilawati. Pada tahun 1988 menamatkan pendidikan dasarnya di SD Negeri No. 064979 Medan, lulus SMP Negeri 6 Medan tahun 1991 dan SMA Negeri 4 Medan pada tahun 1994. Pada tahun 1994 melanjutkan pendidikannya di Jurusan Pendidikan Biologi IKIP Yogyakarta dan lulus tahun 1999. Pada tahun 2007 mendapatkan kesempatan melanjutkan pendidikan pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara dengan beasiswa dari Pemerintah Propinsi Sumatera Utara. Mulai tahun 2000 hingga sekarang bertugas di SMA Negeri 5 Binjai sebagai guru mata pelajaran biologi.
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii RIWAYAT HIDUP... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan Penelitian... 4 1.4 Hipotesis... 4 1.5 Manfaat Penelitian... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1 Tanaman Kedelai... 6 2.2 Tauco dan Proses Pembuatan Tauco... 8 2.3 Bakteri Asam Laktat... 12 BAB III BAHAN DAN METODE... 18 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian... 18 3.2 Pembuatan Tauco... 18 3.3 Enumerasi dan Isolasi BAL... 19 3.4 Identifikasi BAL... 19 3.5 Analisis Gula Reduksi... 21 3.6 Kadar Asam Laktat... 24
3.7 Pengukuran ph... 24 3.8 Kadar Asam Amino... 24 3.9 Penentuan Warna Tauco... 25 3.10 Nilai Organoleptik Aroma dan Rasa Tauco... 26 3.11 Rancangan Penelitian dan Analisis Data. 26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 28 4.1 Viabilitas BAL... 28 4.2 Identifikasi BAL... 31 4.3 Analisis Kimiawi Tauco... 35 4.4 Uji Organoleptik Tauco... 42 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 46 5.1 Kesimpulan... 46 5.2 Saran... 47 DAFTAR PUSTAKA... 48
DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman 1. Kandungan kalori, protein, lemak dan karbohidrat (CHO) dari setiap 100 gram bahan makanan... 6 2. Kandungan asam amino esensial berbagai sumber protein... 7 3. Penentuan glukosa, fruktosa dan gula invert dalam suatu bahan dengan metode Luff-Schoorl... 23 4. Uji hedonik warna... 25 5. Uji hedonik aroma dan rasa... 26 6. Uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap viabilitas BAL... 29 7. Karakteristik morfologi koloni BAL... 32 8. Karakteristik morfologi sel dan uji biokimia 10 isolat BAL... 33
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 1. Diagram Alir Pembuatan Tauco... 11 2. Identifikasi awal untuk menentukan genera BAL... 14 3. Lintasan Homofermentasi... 16 4. Lintasan Heterofermentasi... 17 5. Jumlah total koloni BAL selama proses fermentasi tauco... 28 6. Kadar gula reduksi selama proses fermentasi tauco... 36 7. Kadar asam laktat selama proses fermentasi tauco... 38 8. Nilai ph selama proses fermentasi tauco... 39 9. Grafik asam amino pada fermentasi tauco minggu ke-0, 4, dan 8... 41 10. Organoleptik warna tauco... 43 11. Organoleptik rasa tauco... 44 12. Organoleptik aroma tauco... 45
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman 1. Alur Kerja Penelitian... 54 2. Alur Kerja Identifikasi BAL... 55 3. Jumlah total koloni BAL pada fermentasi tauco dalam larutan garam... 56 4. Analisis sidik ragam pengaruh lama fermentasi terhadap viabilitas BAL... 57 5. Jumlah total koloni BAL pada fermentasi tauco dalam larutan garam... 58 6. Grafik jumlah koloni khamir selama fermentasi tauco dalam larutan garam... 59 7. Data kadar gula reduksi tauco... 60 8. Analisis sidik ragam dan uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap kadar gula reduksi tauco... 61 9. Data kadar asam laktat tauco... 62 10. Analisis sidik ragam dan uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap kadar asam laktat tauco... 63 11. Data ph tauco... 64 12. Analisis sidik ragam dan uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap ph tauco... 65 13. Data uji organoleptik warna... 66 14. Analisis sidik ragam dan uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap warna tauco... 67 15. Data uji organoleptik rasa... 68 16. Analisis sidik ragam dan uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap rasa tauco... 69 17. Data uji organoleptik aroma... 70 18. Analisis sidik ragam dan uji LSR pengaruh lama fermentasi terhadap aroma tauco... 71
19. Kandungan asam amino pada fermentasi tauco minggu ke-0, 4 dan 8... 72 20. Karakteristik isolat murni BAL... 73 21. Uji biokimia... 74