AKTIVITAS PROBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT
HASIL FERMENTASI ACAR KUBIS PUTIH (
Brassica
oleracea
) TAWANGMANGU, SURAKARTA DENGAN
PERLAKUAN GARAM 5% DAN 7,5%
PROBIOTIC ACTIVITY OF LACTIC ACID BACTERIA
FROM FERMENTATION OF WHITE CABBAGE
(
Brassica
oleracea
)
FROM
TAWANGMANGU, SURAKARTA
IN 5%
AND 7,5% SALT CONCENTRATION
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh:
SYLVESTER AGATHON MARGONO
13.70.0040
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya yang bertandatangan di bawah ini:
Nama : Sylvester Agathon Margono
NIM : 13.70.0040
Fakultas : Teknologi Pertanian
Program Studi : Teknologi Pangan
Menyatakan bahwa skripsi “Aktivitas Probiotik Bakteri Asam Laktat Hasil Fermentasi
Acar Kubis Putih (Brassica oleracea) Tawangmangu, Surakarta Dengan Perlakuan
Garam 5% dan 7,5%” merupakan karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. 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 telah disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti bahwa saya tidak jujur, maka gelar dan ijazah yang saya peroleh dapat dinyatakan batal dan kebijakan-kebijakan yang berlaku akan saya kembalikan kepada Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.
Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Semarang, 11 Juli 2017
iii
AKTIVITAS PROBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT
HASIL FERMENTASI ACAR KUBIS PUTIH (
Brasicca
oleracea
) DARI TAWANGMANGU, SURAKARTA
DENGAN PERLAKUAN GARAM 5% DAN 7,5%
PROBIOTIC ACTIVITY OF LACTIC ACID BACTERIA
FROM FERMENTATION OF WHITE CABBAGE
(
Brasicca
oleracea
)
FROM
TAWANGMANGU, SURAKARTA
IN 5%
AND 7,5% SALT CONCENTRATION
Oleh:
SYLVESTER AGATHON MARGONO NIM : 13.70.0040
Program Studi : Teknologi Pangan
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal : 11 Juli 2017
Semarang, 31 Juli 2017
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I, Dekan,
Dra. Ir. Lindayani, MP. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc.
Pembimbing II,
iv
RINGKASAN
Bakteri asam laktat (BAL) dapat dihasilkan secara alami pada proses fermentasi, seperti pada pembuatan acar kubis putih. BAL berpotensi sebagai bakteri probiotik. BAL yang berperan sebagai bakteri probiotik memiliki kemampuan untuk hidup dalam pencernaan manusia yang dapat menjaga keseimbangan jumlah mikroba dalam pencernaan manusia dan memberikan manfaat kesehatan pada saluran pencernaan manusia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui genus bakteri asam laktat yang tumbuh pada proses fermentasi acar kubis putih Tawangmangu, Surakarta dengan kondisi garam 5% dan
7,5% yang difermentasikan pada suhu ruang (30⁰C), serta untuk mengetahui aktivitas
probiotiknya. Pada kondisi fermentasi yang berbeda dapat menghasilkan BAL yang beragam. Oleh karena itu proses fermentasi dilakukan dengan kadar garam yang berbeda yaitu kadar garam 5% dan 7,5% dengan menggunakan kubis putih yang
diambil dari Tawangmangu, Surakarta yang difermentasikan pada suhu ruang (30⁰C).
Pengujian dilakukan beberapa tahap, yaitu isolasi; uji morfologikal (pewarnaan gram, pewarnaan spora, bentuk, dan motilitas); uji biokimia (uji katalase dan produksi gas); uji genus yang terdiri dari uji ketahanan terhadap garam (6,5% dan 18%), pH (4,4 dan
9,6), dan suhu (10⁰C dan 45⁰C); dan uji probiotik yang terdiri dari uji ketahanan
terhadap garam empedu 0,3%, pH asam (pH 3 dan pH 7), dan aktivitas antimikroba
yang menggunakan metode sumuran dengan bakteri patogen Escherichia coli FNCC
0091 dan Staphylococcus aureus FNCC 0047. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
sebanyak 27 isolat dari fermentasi dengan kadar garam 5% dan 27 isolat dari fermentasi dengan kadar garam 7,5% memiliki ciri-ciri sebagai BAL yaitu tidak menghasilkan spora, gram positif, dan katalase negatif. Sebanyak 3 isolat yang berasal dari fermentasi
7,5% merupakan bakteri homofermentatif dan isolat lainnya merupakan
heterofermentatif. Hasil pengujian ketahanan genus menunjukkan bahwa seluruh isolat
termasuk dalam genus Lactobaccillus. Hasil uji probiotik menunjukkan bahwa seluruh
isolat yang diuji memiliki ketahanan terhadap garam empedu 0,3% dan pH asam. Pada hasil uji aktivitas antimikroba, isolat hasil fermentasi 7,5% memiliki nilai rata-rata dan
ukuran zona hambat terbesar pada bakteri patogen Escherichia coli FNCC 0091 dan
v temperature (30⁰C), and to know its probiotic activity. Different fermentation conditions
can result in a variety of LABs. Therefore, the fermentation process is done with different salt content in 5% and 7.5% salt concentration by using white cabbage taken from Tawangmangu, Surakarta which fermented at room temperature (30⁰C). Tests
carried out several stages, namely isolation; Morphological tests (gram staining, spore staining, shape, and motility); Biochemical tests (catalase and gas production test); Genus test consisting of salt resistance test (6.5% and 18%), pH (4.4 and 9.6), and temperature (10⁰C and 45⁰C); and probiotic test consisting of bile salt resistance test of
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa
berkat rahmat dan kasih-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi
yang berjudul “Aktivitas Probiotik Bakteri Asam Laktat (BAL) Hasil Fermentasi Acar
Kubis Putih (Brassica oleracea) Tawangmangu, Surakarta dengan Perlakuan Garam 5%
dan 7,5%”. Laporan tersebut merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi agar
Penulis dapat mencapai gelar kesarjanan strata satu (S1) program studi Teknologi
Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Soegijapranata Semarang.
Dalam menyelesaikan laporan ini, Penulis menghadapi berbagai jenis hambatan
dan juga mendapatkan bantuan, arahan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, Penulis menyampaikan rasa terimakasih terkhususnya kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertai, menemani, membimbing,
melindungi, memberkati, dan membukakan jalan bagi Penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
2. Dr. Victoria Kristina Ananingsih, ST., MSc., selaku Dekan Fakultas Teknologi
Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata.
3. Ir. Lindayani, MP., PhD., selaku pembimbing I dan Dra. Laksmi Hartayanie,
MP., selaku pembimbing II, yang telah membimbing, menyemangati, dan
memberikan saran serta doa, sehingga terselesainya skripsi ini.
4. Mbak Agata, Mas Soleh, dan Mas Pri, selaku Staf Laboran yang telah membantu
selama melakukan penelitian di Laboratorium.
5. Orang Tua (Fredy Tjutjut Margono dan Patricia Samini), Kakak (Stevano
Agusta Margono), segenap Keluarga Linda Rusnanny, dan Theresia Intan Ika
Putri yang telah memberikan dukungan moral dan doa selama menyelesaikan
skripsi ini.
6. Milka Melinda, Agata Meiliawai, Agatha Dewi, dan Hans Christian sebagai
teman seperjuangan yang telah menyelesaikan skripsi ini bersama.
7. Ci Livia, Ci Elim, Ci Velin, Ko Simon, Donna Larissa, dan Agatha Putri yang
vii
8. Seluruh Dosen, Staf, Teman FTP Unika Soegijapranata Semarang, yang telah
memberikan dukungan sehingga terselesainya skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini memiliki banyak kekurangan dan jauh dari kata
sempurna. Oleh karena itu Penulis mengharapkan adanya masukan berupa kritik dan
saran yang membangun dari semua pihak. Penulis berharap, laporan ini dapat
menyumbangkan peran dalam menambah ilmu pengetahuan dan berguna bagi pembaca
dan semua pihak yang membutuhkan.
Semarang, 11 Juli 2017
viii
1.1. Identifikasi Masalah ... 1
1.2. Tinjauan Pustaka ... 3
1.2.1. Fermentasi Kubis Putih (Brassica oleracea) ... 3
1.2.2. Bakteri Asam Laktat ... 4
2.3.1. Fermentasi Kubis Putih ... 9
2.3.2. Isolasi Bakteri Asam Laktat ... 9
2.3.3. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Karakter Morfologikal & Biokimia ... 10
a. Pewarnaan Gram ... 10
b. Pewarnaan Spora ... 10
c. Uji Motilitas ... 11
d. Uji Katalase ... 11
e. Uji Produksi Gas ... 11
2.3.4. Identifikasi Genus BAL Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan Bakteri ... 12
a. Uji Kemampuan Pertumbuhan BAL pada Kadar NaCl 6,5% dan 18% ... 12
b. Uji Kemampuan Pertumbuhan BAL pada pH 4,4 dan 9,6 ... 12
c. Uji Kemampuan Pertumbuhan BAL pada Suhu 10oC dan 45oC ... 12
2.3.5. Pengujian Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat... 13
a. Uji Aktivitas Antimikroba ... 13
b. Uji Ketahanan terhadap Asam ... 13
ix
3. HASIL PENELITIAN ... 15
3.1. Fermentasi Acar Kubis ... 15
3.2. Isolasi Bakteri Asam Laktat ... 15
3.3. Uji Morfologikal dan Biokimia Bakteri Asam Laktat ... 16
3.3.1. Pewarnaan Gram ... 20
3.3.2. Pewarnaan Spora ... 21
3.3.3. Uji Motilitas ... 22
3.3.4. Uji Katalase ... 22
3.3.5. Uji Produksi Gas ... 23
3.4. Identifikasi Genus Bakteri Asam Laktat dengan Uji Pertumbuhan pada Kadar Garam, Suhu, dan pH Berbeda ... 24
3.5. Uji Potensi Aktivitas Probiotik Bakteri Asam Laktat ... 26
3.5.1. Uji Aktivitas Probiotik ... 26
a. Uji Ketahanan terhadap Asam ... 28
b. Uji Ketahanan terhadap Garam Empedu ... 29
c. Uji Aktivitas Antimikroba ... 30
4. PEMBAHASAN ... 31
4.1. Isolasi Bakteri Asam Laktat Hasil Fermentasi Acar Kubis ... 31
4.2. Identifikasi Morfologi dan Biokimia Bakteri Asam Laktat ... 31
4.3. Identifikasi Genus Bakteri Asam Laktat ... 33
4.4. Kemampuan Probiotik Bakteri Asam Laktat ... 34
5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 38
5.1. Kesimpulan ... 38
5.2. Saran ... 38
6. DAFTAR PUSTAKA ... 39
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil Identifikasi Morfologi Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi dengan Kadar Garam 5% ... 17
Tabel 2. Hasil Identifikasi Morfologi Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi dengan Kadar Garam 7,5% ... 19
Tabel 3. Hasil Identifikasi Genus Isolat dari Fermentasi dengan Kadar Garam 5% ... 24
Tabel 4. Hasil Identifikasi Genus Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi dengan Kadar Garam 7,5% ... 25
Tabel 5. Uji Aktivitas Probiotik pada Bakteri Asam Laktat dari Hasil Fermentasi dengan Kadar Garam 5% dan 7,5% ... 27
Tabel 6. Data Absorbansi Uji Genus Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi dengan Kadar Garam 5% ... 44
Tabel 7. Data Nilai Absorbansi Uji Genus Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi dengan Kadar Garam 7,5% ... 48
Tabel 8. Perbedaan Karakteristik Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Bentuk Sel dan Kemampuan Pertumbuhan pada Kondisi yang Berbeda ... 52
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Lahan Pertanian Kubis di Gondosuli, Tawangmangu, Surakarta (a); Tanaman Kubis (b) ... 2
Gambar 2. Rancangan Percobaan dari Tahap Fermentasi, Isolasi, dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat ... 14
Gambar 3. Acar Kubis Hasil Fermentasi : dengan Kadar Garam 5% (a); dan Kadar Garam 7,5% (b) ... 15
Gambar 4. Hasil Isolasi Bakteri Asam Laktat dari Acar Kubis dengan Kadar Garam 5% dengan Pengenceran 10-5 ... 16
Gambar 5. Hasil Pewarnaan Gram pada Isolat S3C19 Mengguankan Mikroskop dengan Perbesaran 100 x 10 dengan Sel Berwarna Ungu ... 21
Gambar 6. Hasil negatif Pengamatan Pewarnaan Spora Menggunakan Mikroskop dengan Perbesaran 100 x 10 pada Isolat T2C2 ... 21
Gambar 7. Hasil Uji Motilitas : Isolat T1C9 sebagai Bakteri Nonmotil (a); dan Isolat S3C37 sebagai Bakteri Motil (b) (lihat tanda panah) ... 22
Gambar 8. Hasil Uji Katalase Negatif dari Isolat T1C3, T1C8, dan T1C18 ... 23
Gambar 9. Hasil Uji Produksi Gas; Isolat S3C20 sebagai Bakteri yang Memproduksi Gas (a); Isolat T2C12 sebagai Bakteri yang Tidak Memproduksi Gas (b) ... 23
Gambar 10. Hasil Uji Ketahanan Asam pada Isolat T1C30 terhadap pH 3 pada Jam ke 0 (a.1); 1,5 (b.1); dan 3 (c.1); serta pH 7 pada Jam ke 0 (a.2); 1,5 (b.2); dan 3 (c.2) yang Ditunjukkan dengan Adanya Titik-Titik didalam Media ... 29
Gambar 11. Hasil Uji Ketahanan Garam Empedu pada Isolat S3C33 pada Jam ke 0 (a); 2 (b); dan 4 (c) ... 30
xii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1. Pembuatan Media untuk Isolasi hingga Uji Probiotik ... 42
LAMPIRAN 2. Larutan Standar Mc Farland 3 dan 5 ... 43
LAMPIRAN 3. Data Nilai Absorbansi Uji Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Kondisi NaCl, Suhu, dan pH yang Berbeda ... 44
LAMPIRAN 4. Perbedaan Karakteristik Bakteri Asam Laktat ... 52
