i
POTENSI PROBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT DAN
PERUBAHAN KARAKTERISTIK KIMIAWI REBUNG BAMBU
APUS (
Gigantochloa apus
) YANG DIFERMENTASI DALAM
LARUTAN GARAM (2,5% DAN 5%) PADA SUHU 15
oC
PROBIOTIC POTENTIAL OF LACTIC ACID BACTERIA AND
CHEMICAL CHARACTERISTIC CHANGES
FROM “APUS”
BAMBOO SHOOTS (Gigantochloa apus) FERMENTED IN SALT
SOLUTION (2,5% AND 5%) AT TEMPERATURE 15
oC
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh:
CICILIA TEMBANG KINANTI A.L.
12.70.0148
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Cicilia Tembang Kinanti A.L.
NIM : 12.70.0148
Fakultas : Teknologi Pertanian
Program Studi : Teknologi Pangan
Menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul “Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat dan Perubahan Karakteristik Kimiawi Rebung Bambu Apus (Gigantochloa apus) yang Difermentasi dalam Larutan Garam (2,5% dan 5%) pada Suhu 15oC” merupakan karya saya sendiri dan tidak terdapat karya lain yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari ternyata skripsi ini terbukti merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk menerima pembatalan gelar dan ijazah yang saya peroleh dan akan saya kembalikan kepada Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Semarang, 15 November 2016
iii
POTENSI PROBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT DAN
PERUBAHAN KARAKTERISTIK KIMIAWI REBUNG BAMBU
APUS (
Gigantochloa apus
) YANG DIFERMENTASI DALAM
LARUTAN GARAM (2,5% DAN 5%) PADA SUHU 15
oC
PROBIOTIC POTENTIAL OF LACTIC ACID BACTERIA AND
CHEMICAL CHARACTERISTIC CHANGES
FROM “APUS”
BAMBOO SHOOTS (Gigantochloa apus) FERMENTED IN SALT
SOLUTION (2,5% AND 5%) AT TEMPERATURE 15
oC
Oleh:
CICILIA TEMBANG KINANTI A.L. NIM : 12.70.0148
Program Studi : Teknologi Pangan
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal : 26 Oktober 2016
Semarang, 15 November 2016 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I, Dekan,
Dra. Laksmi Hartayanie, MP. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc.
Pembimbing II,
iv RINGKASAN
Rebung bambu Apus (Gigantochloa apus) atau bambu tali merupakan salah satu jenis rebung yang banyak tumbuh di Semarang. Kandungan nutrisi yang ada pada rebung sesuai sebagai media pertumbuhan mikroorganisme, salah satunya adalah bakteri asam laktat (BAL). BAL merupakan salah satu mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi. BAL memiliki peran diantaranya yaitu memperpanjang umur simpan, memperbaiki cita rasa, dapat menyeragamkan produk, serta dapat meningkatkan mutu produk yang dihasilkan. Kemampuan sebagai pengawet disebabkan oleh bakteri asam laktat yang menghasilkan asam organik serta dipengaruhi pula oleh aktivitas antimikroba yang ada pada bakteri asam laktat. Meskipun sudah banyak penelitian dilakukan mengenai isolat bakteri asam laktat (BAL) yang berasal dari fermentasi rebung bambu, namun penelitian mengenai karakterisasi kimiawi serta kemampuan probiotik isolat BAL yang berasal dari fermentasi bambu jenis Apus belum pernah dilakukan, untuk itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai isolat BAL dari fermentasi rebung bambu apus. Penelitian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui perubahan karakter kimiawi selama masa fermentasi serta potensi probiotik bakteri asam laktat yang didapatkan. Penelitian awal yang dilakukan yaitu memfermentasi rebung apus selama 10 hari pada suhu 15oC dengan kadar garam 2,5% dan 5%. Setelah itu dilakukan isolasi, identifikasi, pengujian kimiawi, dan pengujian aktivitas probiotik. Terdapat tiga tahap pengujian probiotik yaitu uji ketahanan garam empedu (0,3%), pengujian ketahanan asam (pH 7 dan pH 3), dan pengujian aktivitas antimikroba. Pengujian perubahan karakter kimiawi yang dilakukan yaitu uji HCN, uji pH, dan uji total asam tertitrasi. Sampel fermentasi rebung selama proses fermentasi mengalami perubahan karakteristik kimiawi. Nilai pH menurun baik pada kadar garam 2,5% yaitu sebesar 5,9 menjadi 4,88 dan kadar garam 5% yaitu sebesar 5,65 menjadi 4,88. Kadar HCN berkurang baik pada kadar garam 2,5% yaitu sebesar 212,62 ppm menjadi 36,73 ppm dan kadar garam 5% sebesar 251,48 ppm menjadi 36,32 ppm. Acar rebung juga yang bersifat semakin asam ditandai dengan kenaikan nilai total asam yaitu sebesar 0,2% menjadi 0,67% untuk kadar garam 2,5% dan 0,16% menjadi 0,57% untuk kadar garam 5%. Kadar garam 5% lebih efektif dalam menurunkan kadar HCN. Kepadatan sel BAL pada akhir fermentasi (hari ke-10) dengan penambahan garam 2,5% yaitu sebanyak 5,7x102±4,16x102 CFU/ml, sedangkan penambahan kadar garam 5% menghasilkan BAL sebanyak 1,09x103±6,8x102 CFU/ml. Setelah dilakukan pengujian, didapatkan hasil 29 isolat merupakan bakteri asam laktat dengan 11 isolat bersifat heterofermentatif, dan 18 isolat lainnya bersifat homofermentatif. Bakteri asam laktat yang berperan dalam proses fermentasi pada penelitian ini diduga merupakan genus
Pediococcus/Enterococcus serta Lactobacillus. Pengujian antimikroba dilakukan terhadap bakteri patogen (Escherichia coli FNCC 0091 dan Staphylococcus aureus
FNCC 0047). Isolat Z30 memiliki daya hambat paling tinggi terhadap Staphylococcus aureus yaitu sebesar 8,20 mm dan isolat Y19 memiliki daya hambat tertinggi terhadap
v SUMMARY
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis haturkan pada Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala berkat dan rahmat-Nya Penulis dapat menyelesaikan penelitian serta skripsi berjudul
“Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat dan Perubahan Karakteristik Kimiawi Rebung Bambu Apus (Gigantochloa apus) yang Difermentasi dalam Larutan Garam (2,5% dan 5%) pada Suhu 15oC” dengan baik dan lancar. Meskipun banyak sekali kesulitan yang dihadapi, namun Tuhan Yesus selalu memberikan jalan penyelesaian yang tak henti-hentinya, serta mengirimkan orang-orang lain disekitar yang selalu menyemangati Penulis. Pada kesempatan ini, Penulis ingin menyampaikan terimakasih kepada :
1. Tuhan Yesus yang selalu memberikan jalan, petunjuk, dan rahmat selama proses penelitian hingga penulisan skripsi Penulis.
2. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata.
3. Dra. Laksmi Hartayanie, MP., selaku pembimbing I dan Dr. Ir. Lindayani, MP., selaku pembimbing II, yang bersedia meluangkan semua waktu, pikiran, serta memberikan arahan, saran, dukungan, dan juga semangat dalam proses bimbingan kepada Penulis mulai awal penelitian hingga akhir penulisan laporan skripsi ini. 4. Mbak Agata, Mas Sholeh, Mas Pri, dan Mas Lylyx selaku Laboran Fakultas
Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata yang selalu membantu penulis dalam melaksanakan penelitian di laboratorium.
5. Seluruh dosen Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata yang telah memberikan ilmu bagi Penulis.
6. Papa Ponang, Mama Rosa, Adek Odil, Yangti, dan Yangkung yang selalu memberikan doa, saran, akomodasi, dukungan, dan semangat tanpa lelah, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
7. Lely, Ega, dan Anas, partner Penulis dalam melakukan penelitian yang selalu peduli serta memberikan semangat, dukungan, dan bantuan selama penelitian hingga akhir penulisan skripsi ini.
vii
9. Semua pihak yang telah membantu Penulis dalam menyelesaikan penelitian serta penulisan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis berharap agar laporan ini dapat menambah wawasan bagi orang–orang yang membacanya dan juga dapat menjadi salah satu sumber referensi, inspirasi, atau informasi bagi orang yang akan melakukan penelitian. Penulis meminta maaf apabila masih banyak kekurangan dalam penyusunan maupun penulisan laporan skripsi ini. Penulis berharap agar pembaca dapat memakluminya serta dapat memberikan kritik saran yang membangun. Akhir kata, Penulis mengucapkan terimakasih atas segala perhatiannya.
Semarang, 15 November 2016
viii
2.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 8
2.2. Materi ... 8
2.3.4. Identifikasi Bakteri Asam Laktat ... 12
ix
2.3.6. Uji Kemampuan Probiotik ... 14
a. Uji Ketahanan Terhadap Asam ... 14
b. Uji Ketahanan Terhadap Garam Empedu ... 15
c. Pengujian Aktivitas Antimikroba ... 15
3. HASIL PENELITIAN... 17
3.1. Fermentasi Rebung ... 17
3.2. Pengujian Karakteristik Kimiawi ... 17
3.3. Isolasi Bakteri Asam Laktat ... 20
3.4. Identifikasi Bakteri Asam Laktat ... 22
3.4.1. Uji Karakter Morfologikal ... 22
a. Pewarnaan Gram ... 22 Pertumbuhan di Berbagai Kadar pH, Suhu, dan NaCl ... 28
3.6. Uji Kemampuan Probiotik ... 30
3.6.1. Ketahanan Terhadap Asam ... 30
3.6.2. Ketahanan Terhadap Garam Empedu ... 31
3.6.3. Uji Aktivitas Antimikroba ... 31
4. PEMBAHASAN ... 34
4.1. Perubahan Karakteristik Kimiawi ... 34
4.2. Isolasi BAL ... 35
4.3. Identifikasi BAL Berdasarkan Morfologi dan Biokimia ... 36
4.4. Genus Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan pada Berbagai Suhu, pH, dan Kadar NaCl... 37
4.5. Kemampuan Probiotik Isolat Bakteri Asam Laktat ... 38
5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 41
5.1. Kesimpulan ... 41
5.2. Saran ... 41
6. DAFTAR PUSTAKA ... 42
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil Pengujian Karakteristik Kimiawi Fermentasi Rebung Apus Kadar
Garam 2,5% dan 5% ... 18
Tabel 2. Kepadatan Sel Pada Setiap Perlakuan Garam ... 21
Tabel 3. Hasil Pengujian Morfologikal ... 24
Tabel 4. Hasil Pengujian Biokimia ... 27
Tabel 5. Hasil Identifikasi Genus Bakteri Asam Laktat ... 29
Tabel 6. Hasil Pengujian Kemampuan Probiotik dan Aktivitas Antimikroba pada Isolat Bakteri Asam Laktat... 32
Tabel 7. Perbedaan Karakteristik Beberapa Jenis Bakteri Asam Laktat ... 48
Tabel 8. Hasil Absorbansi Uji Pertumbuhan BAL pada Suhu 10oC dan 45oC ... 49
Tabel 9. Hasil Absorbansi Uji Pertumbuhan BAL pada pH 4,4 dan pH 9,6 ... 50
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Rebung Bambu Apus (Lihat Lingkaran). Sumber : Dokumentasi pribadi .... 4 Gambar 2. Diagram Alir Penelitian ... 9 Gambar 3. (a) Fermentasi Rebung Bambu Apus Hari ke-10 dalam Larutan Garam
2,5% pada suhu 15oC, (b) Fermentasi Rebung Bambu Apus Hari ke-10 dalam Larutan Garam 5% pada Suhu 15oC ... 17 Gambar 4. Pengaruh Kadar Garam Terhadap Nilai pH Selama Fermentasi Rebung
Bambu Apus ... 18 Gambar 5. Pengaruh Kadar Garam Terhadap Nilai Total Asam Selama Fermentasi
Rebung Bambu Apus ... 19 Gambar 6. Pengaruh Kadar Garam Terhadap Penurunan Kadar HCN Selama
Fermentasi Rebung Bambu Apus ... 20 Gambar 7. (a) Hasil Isolasi Sampel Y3 Pengenceran 10-2 yang Memiliki Zona
Bening (Lihat lingkaran), (b) Hasil Isolasi Sampel Z3 Pengenceran10-2 yang Memiliki Zona Bening (Lihat lingkaran)... 21 Gambar 8. (a) Hasil Isolat yang Menunjukkan Gram Positif Berbentuk Batang, (b)
Hasil Isolat yang Menunjukkan Gram Positif Berbentuk Bulat ... 22 Gambar 9. Hasil Isolat yang Menunjukkan Gram Negatif Berbentuk Batang ... 22 Gambar 10. Hasil Isolat Bakteri Asam Laktat Tidak Berspora ... 23 Gambar 11. Hasil Uji Motilitas Isolat Y3 Bersifat Non-Motil (Lihat Panah) pada Gambar 14. Hasil Isolat BAL yang Tumbuh pada MRSA pada pH 3 jam ke-0 (a1),
jam ke-1,5 (a2), dan jam ke-3 (a3), serta Hasil Isolat BAL yang Tumbuh pada Media dengan pH 7 jam ke-0 (b1), jam ke-1,5 (b2), dan jam ke-3 (b3) ... 30 Gambar 15. Hasil Isolat Bakteri Asam Laktat Y14 yang Tumbuh pada Media
dengan Garam Empedu 0,3% pada jam ke-0 (a1), Hasil Isolat Bakteri Asam Laktat Y14 yang Tumbuh pada Media dengan Garam Empedu 0,3% pada jam ke-2 (a2), dan Hasil Isolat Bakteri Asam Laktat Y14 yang Tumbuh pada Media dengan Garam Empedu 0,3% jam ke-4 (a3) . 31 Gambar 16. Hasil Zona Hambat Isolat BAL Z33 terhadap Bakteri Staphylococcus
aureus (a1), dan Hasil Zona Hambat Isolat BAL Z35 terhadap Bakteri
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perbedaan Karakteristik Bakteri Asam Laktat ... 48
Lampiran 2. Data Kemampuan Tumbuh BAL pada Suhu, NaCl, dan kondisi pH yang Berbeda ... 49
Lampiran 3. Media yang Digunakan dalam Penelitian ... 51
Lampiran 4. Larutan Standar McFarland 3 dan 5 pada Uji Antimikroba ... 52
Lampiran 5. Larutan Kimia yang Digunakan dalam Penelitian ... 53
