PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT TEPUNG BIJI NANGKA (Artocarpus heterophyllus).

(1)

Lia Amelia Yuliani, 2013

Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Sumstrat Tepung Biji Nangka (Artocarpus Heterophyilius

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus

TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT

TEPUNG BIJI NANGKA (Artocarpus heterophyllus)

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi

Jurusan Pendidikan Biologi

Oleh:

LIA AMELIA YULIANI

0907205

PROGRAM STUDI BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

Pengaruh Konsentrasi Inokulum

Monascus purpureus

terhadap Produksi Pigmen pada Substrat Tepung

Biji Nangka (

Artocarpus heterophyllus)

Oleh

Lia Amelia Yuliani

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

November 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus

TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT

Oleh

Lia Amelia Yuliani

0907205

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH:

Pembimbing I

Dra. Yanti Hamdiyati, M.Si

NIP. 196611031991012001

Pembimbing II

Kusnadi, M.Si

NIP. 196805091994031001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI

Dr. H. Riandi M.Si

(4)

i

PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT

ABSTRAK

Penggunaan pewarna sintetis memiliki berbagai efek negatif terhadap kesehatan manusia. Pigmen yang dihasilkan dari kapang Monascus purpureus dapat digunakan sebagai alternatif pewarna alami makanan. Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh konsentrasi inokuum M. purpureus terhadap produksi pigmen pada substrat tepung biji nangka. Tujuan penelitan ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi inokulum terhadap produksi pigmen merah, kuning dan jingga oleh M. purpureus pada substrat tepung biji nangka. Konsentrasi yang digunakan adalah 0%, 5%, 10%, dan 15% (v/b). Analisis data menggunakan One-Way Anova menunjukkan bahwa konsentrasi inokulum memiliki pengaruh terhadap produksi pigmen merah M. purpureus, begitupun analisis data menggunakan Kruskall-Wallis menunjukkan bahwa konsentrasi inokulum memiliki pengaruh terhadap produksi pigmen kuning dan pigmen jingga. Konsentrasi inokulum 15% merupakan konsentrasi optimum untuk produksi pigmen merah, pigmen kuning dan pigmen jingga masing-masing sebesar 0,10, 0,50 dan 0,20 unit absorbansi per gram sampel. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi inokulum berpengaruh terhadap produksi pigmen merah, kuning dan jingga.

Kata kunci: Monascus purpureus, Konsentrasi Inokulum, Tepung Biji Nangka

ABSTRACT concentration’s M. purpureus to the production of red, yellow and orange pigment on the jackfruit seed flour. The concentrations that were used on the study include 0%, 5%, 10%, and 15% ( v/b ). The result of data analysed using One-Way ANOVA showed that the inoculum concentration has influence to the production of red pigment M. purpureus, as well as data analysis using the Kruskall-Wallis showed that inoculum concentration has influence on the production of yellow and orange pigments. Inoculum concentration of 15% is the optimum concentration for production of red, yellow and orange pigments respectively 0.10, 0.50 and 0.20 absorbance units per gram of sample. Based on the results of the research showed at the inoculum concentration’s M. purpureus has influenced to the production of red, yellow and orange pigment.

(5)

ii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.,

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah

melimpahkan rahmat, hidayat serta karunia-Nya berupa iman, islam dan ilmu

pengetahuan serta berbagai kemudahan dan kelancaran, sehingga penulis dapat

menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Pengaruh Konsentrasi

Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Substrat Tepung

Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus) ” ini dengan baik. Tak lupa shalawat serta

salam penulis panjatkan kepada junjunan kita Nabi Muhammad SAW beserta para

sahabatnya.

Adapun maksud dan tujuan dari penyusunan skripsi ini adalah untuk

memenuhi dan melengkapi salah satu syarat dalam memperoleh gelar Sarjana

Sains Program Studi Biologi, Jurusan Penidikan Biologi, Fakultas Pendidikan

Matematika dan Ilmu Penetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia.

Pada Kesempatan ini dengan kerendahan hati, penulis bermaksud

menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberi

bantuan, dukungan, serta motivasi selama masa perkuliahan dan peyelesaian

skripsi ini. Ucapan terimakasih dan doa penulis sampaikan kepada:

1. Ibu Dra. Yanti Hamdiyati, M.Si, selaku dosen pembimbing I yang telah

meluangkan waktunya untuk memberikan pengarahan dan motivasi

kepada penulis selama kegiatan penelitian hingga skripsi ini dapat

terselesaikan.

2. Bapak Kusnadi, M.Si, selaku dosen pembimbing II yang telah bersedia

meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan selama penelitian hingga

penyusunan skripsi ini.

3. Bapak Dr. H. Riandi M.Si selaku ketua Jurusan Pendidikan Biologi

(6)

iii

4. Bapak Rahardian D. Djuansyah, S.Pd selaku staf Laboratorium

Mikrobiologi yang telah ramah selama penulis melakukan penelitian

5. Ibu Any Aryani, M.Si. Selaku dosen wali

6. Kedua orang tua yang senantiasa membantu dengan memberikan doa dan

dukungan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini.

7. Kakak penulis Iim dan adik penulis Desri, yang selama ini telah banyak

memberikan motivasi kepada penulis.

8. Seluruh keluarga yang telah memberikan doa dan motivasinya sehingga

penulis dapat menyelesaikan skripsi ini

9. Hayatun dan teh Depy selaku teman seperjuangan dalam melaksanakan

penelitian ini.

10.Dwi, Fajrul, Fauzi, Maesaroh, Visi, Hana, Faramitha, Fithria, Indri,

Hayatun dan teh Depy selaku teman seperjuangan di Lab Mikrobiologi.

11.Teman-teman kelas Tumaninaceae Biologi C 2009, terutama Kemala,

Khaerunnisa, Dwi dan Hayatun yang selalu menjadi teman sekelompok

dalam setiap kesempatan.

12.Pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah turut

membantu terselesaikannya skripsi ini, semoga Alloh SWT membalas

kebaikan semua pihak dengan balasan yang berlipat ganda.

Bandung, September 2013

(7)

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian ... 1

B. Rumusan Masalah ... 4

C. Pertanyaan Penelitian ... 4

D. Batasan Masalah ... 5

E. Tujuan ... 5

F. Manfaat Penelitian ... 5

G. Asumsi ... 5

H. Hipotesis ... 6

BAB II FERMENTASI SUBSTRAT TEPUNG BIJI NANGKA OLEH Monascus purpureus UNTUK PRODUKSI PIGMEN MERAH, KUNING, DAN JINGGA A. Monascus purpureus ... 7

B. Angkak ... 12

(8)

v

BAB III METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian ... 19

B. Desain Peelitian ... 19

C. Populasi dan Sampel ... 21

D. Waktu dan Tempat Penelitian ... 21

E. Alat dan Bahan ... 21

F. Prosedur Kerja ... 23

G. Tahap Persiapan ... 23

a. Tahap Pra Penelitian ... 24

b. Tahap Penelitian ... 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ... 34

1. Identifikasi Monascus purpureus ... 34

2. Hasil Analisis Kandungan Amilum dan Protein pada Tepung Biji Nangka ... 37

3. Kurva Produksi Spora Monascus purpureus ... 38

4. Pengaruh Konsentrasi Inokulum Terhadap Pembentukan Pigmen Monascus purpureus ... 40

B. Pembahasan ... 45

1. Pengaruh Konsentrasi Inokulum Terhadap Pembentukan Pigmen Monascus purpureus ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 50

B. Saran ... 50

DAFTAR PUSTAKA ... 51

(9)

vi

RIWAYAT HIDUP ... 68

Spora Monascus purpureus

Aleuriokonidia pada Monascus purpureus

Koloni Monascus purpureus pada medium Potato

Dextrose Agar (PDA)

Pembentukan Metabolit Sekunder Pigmen

Struktur kimia pigmen Monascus

Serbuk Angkak

Monascus purpureus Usia Kultur Enam Hari

Penutupan Alat Haemocytometer Dengan Gelas Penutup

Haemocytometer yang Diamati degan Menggunakan

Mikroskop

Monascus purpureus Pada Medium PDA

Hifa Monascus purpureus

Kleistotesia Monascus purpureus

Spora Monascus purpureus

Aleurokonidia Monascus purpureus

Kurva Produksi Spora Monascus purpureus

Produksi Pigmen Merah Monascus purpureus

Pada Panjang Gelombang 500 nm

Produksi Pigmen Kuning Monascus purpureus

(10)

vii

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 4.9

4.10

Produksi Pigmen Jingga Monascus purpureus

Formasi Pembentukan Pigmen Merah

43

Perbandingan Kandungan Nutrisi Biji Nangka Per 100

gram

Desain Rancangan Acak Lengkap

Alat

Bahan Penelitian

Kandungan Amilum dan Protein Tepung Biji Nangka

Rata-Rata Jumlah Spora Monascus purpureus

Rata-Rata Produksi Pigmen Merah, Kuning dan Jingga

Hasil Uji Mann-Whitney Pengaruh Berbagai Konsentrasi

Inokulum Terhadap Produksi Pigmen Kuning Dan

Pigmen Jingga M. purpureus

(11)

viii

(12)

ix

Lampiran

I

II

III

Hasil Pengolahan Data

1.1Hasil Uji Normalitas

1.2Hasi Uji Homogenitas

1.3Hasil Uji Anova

1.4Hasil Uji Kruskal-Wallis

1.5Hasil Uji Dunnet T3

1.6Hasil Uji Mann-Whitney

Dokumentasi Penelitian

2.1Gambar Tepung Buji Nangka Yang Diinokulasikan

Spora Monascus purpureus Dengan Konsentrasi 0%

2.5Gambar Hasil Ekstraksi

Dokumentasi Bahan Media Fermentasi

3.1Gambar Buah Nangka Salak

3.2Gambar Biji Buah Nangka Salak

3.3Gmbar Tepug Biji Buah Nangka Salak

(13)

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Persaingan produk makanan di pasaran semakin meningkat. Agar produk

makanan dapat bersaing dan dipilih oleh konsumen, produk makanan harus

memiliki rasa yang enak, warna yang menarik, nilai gizi tinggi serta

ekonomis. Pertimbangan-pertimbangan di atas menjadi dasar digunakannya

zat-zat tambahan, khususnya zat warna baik sintetis maupun alami untuk

meningkatkan kualitas produk terutama penampakannya.

Industri makanan lebih banyak menggunakan zat warna sintetis daripada

zat warna alami karena lebih murah dan mudah didapat. Penggunaan zat

warna sintetis yang boleh digunakan semakin berkurang karena banyak yang

menimbulkan alergi dan berbahaya bagi manusia. Kondisi ini mendorong

usaha pengembangan produk bahan tambahan makanan terutama zat pewarna

yang bersifat alami (Kusumawati, 2005). Oleh karena itu pemanfaatan bahan

pewarna alami seperti angkak (Redrice), kesumba (Bixa orellana) dan secang

(Caessalpinia sappan) dapat digunakan sebagai alternatif lain pengganti

pewarna sintetis. Menurut Sukandar dalam Kusumawati (2005) sebagian

besar pewarna alami berasal dari ekstrak tumbuhan, hewan, atau dari

mikroorganisme. Produksi bahan tambahan makanan menggunakan

mikroorganisme semakin meningkat. Salah satu mikroorganisme yang dapat

menghasilkan bahan pewarna alami adalah Monascus purpureus

(Kusumawati, 2005).

Keanekaragaman mikroba di Indonesia dan potensinya sebagai penghasil

bahan bioaktif belum banyak diungkapkan. Di alam ini terdapat berbagai

spesies kapang penghasil angkak seperti Monascus bakeri, M.

rubropunctatus, M. purpureus, M. anka, M. rugriguosus, dan M.

ankanakazawa. Spesies yang paling umum digunakan sebagai penghasil

angkak adalah M. purpureus west. Monascus diketahui merupakan jamur

penting dalam produk fermentasi seperti beras merah, red wine, rice wine,

(14)

2

Thailand dan Indonesia. Pigmen yang dihasilkan oleh M. purpureus sangat

stabil dan aman digunakan sebagai bahan tambahan makanan (Sheu et al,

2000). Jenis Monascus yang berperan penting adalah M. purpureus. Kapang

M. purpureus sudah banyak dimanfaatkan untuk menghasilkan pigmen

melalui proses fermentasi baik pada substrat padat maupun cair, misalnya

digunakan untuk produksi fermentasi beras atau disebut angkak (Suharna,

2009).

Angkak adalah beras yang difermentasi oleh kapang sehingga

penampakannya berwarna merah. Angkak sudah sejak lama digunakan

sebagai bahan bumbu, pewarna dan obat karena mengandung bahan bioaktif

berkhasiat. Kapang M. purpureus menghasilkan pigmen yang tidak toksik

dan tidak mengganggu sistem kekebalan tubuh. Komponen pigmen yang

dihasilkan diantaranya adalah Monaskorubramin, Rubropunktamin (merah),

Monascin, Ankaflavin (kuning) dan Rubropunktatin, Monaskorubrin (jingga).

Pigmen merupakan metabolit dari kapang tersebut. Pengembangan produksi

pigmen angkak sangat prospektif dilakukan mengingat potensinya yang

cukup besar sebagai pigmen alami yang aman diaplikasikan pada produk

pangan (Kasim, 2006). Oleh karena begitu besar manfaat dari penggunaan

M. purpureus, sampai saat ini banyak penelitian baik bersifat dasar sampai

ke aplikasinya terus dilakukan dari berbagai aspek seperti kesehatan dan

pangan.

Mengingat beras merupakan bahan makanan pokok khususnya di

Indonesia, oleh karena itu diperlukan substrat alternatif untuk pembuatan

angkak. Beberapa penelitian telah dilakukan dalam pemanfaatan bahan

alternatif pengganti beras sebagai substrat fermentasi pembuatan angkak,

diantaranya yaitu Kusumawati et al. (2005) menggunakan kombinasi ekstrak

beras, ampas tahu dan dedak padi, Ernawati (2006) menggunakan beras

merah, Vidyalakshmi (2009) menggunakan beras putih, Irdawati (2010)

menggunakan limbah umbi kayu (Manihot utillisima) sebagai substrat

fermentasi, Silvana et al. (2011) menggunakan ampas tebu, Babitha (2006)

(15)

3

fermentasinya. Namun belum ada penelitian yang menggunakan konsentrasi

inokulum sebagai variabel kontrol dengan menggunakan tepung biji nangka

sebagai substrat fermentasi.

Konsentrasi inokulum kapang M. purpureus agar maksimal memproduksi

pigmen pada substrat tepung biji nangka belum diketahui. Untuk itu perlu

dilakukan penelitian dengan tujuan untuk mengetahui konsentrasi inokulum

kapang M. purpureus yang optimum dalam memproduksi pigmen. Irdawati

(2010) menyatakan bahwa selain nutrisi, konsentrasi inokulum awal atau

stater, pH yang optimum dan lama fermentasi ikut menentukan keberhasilan

dalam memproduksi pigmen.

Sumber nutrisi dan kondisi lingkungan sangat mempengaruhi produk

fermentasi yang dihasilkan. Monascus memerlukan unsur baik karbon,

nitrogen, vitamin, mineral dan faktor lingkungan seperti pH, oksigen,

kelembaban, jumlah inokulum dan suhu (Bum-Kyu Lee, et al. 2002). Substrat

yang baik untuk medium fermentasi adalah bahan yang mengandung pati

sebagai sumber karbon (C). Intensitas warna merah tertinggi didapatkan pada

media ekstrak beras, dikarenakan komponen utama beras adalah pati sebagai

sumber C sebesar 80%. Pembentukan pigmen dipengaruhi oleh jenis

karbohidrat dan perbandingan C dengan N. Bila konsentrasi C dalam media

meningkat harus diimbangi dengan peningkatan konsentrasi N yang

dibutuhkan untuk mencapai pertumbuhan maksimum dan pembentukan

pigmen (Kusumawati, 2005).

Biji nangka memiliki potensi untuk digunakan sebagai substrat fermentasi

M. purpureus, karena biji nangka kaya unsur karbohidrat dan protein

(Subhasree et al, 2011). Limbah buah nangka yang berupa biji menurut data

Direktorat gizi, Depkes (2009) biji nangka masih mempunyai kandungan gizi

tinggi yaitu setiap 100 gram biji nangka terdapat, zat besi sebanyak 200 mg,

vitamin B1 0,20 gram, kalori 165 kal, protein 4,2 gram, lemak 0,1 gram,

karbohidrat 36,7 gram, kalsium 33,0 mg, fospor 1,0 mg, vitamin C 10 mg,

Air 56,7 gram. Namun, pemanfaatan biji buah nangka sampai saat ini baru

(16)

4

secara optimal sebagai komoditi yang memiliki nilai lebih. Padahal Indonesia

merupakan negara agraris dimana tanaman nangka dapat tumbuh dengan

baik, sehingga konsumsi buah nangka yang banyak dapat menghasilkan

limbah bji nangka yang banyak pula. Oleh karena itu pamanfaaatan biji

nangka sebagai substrat fermentasi untuk menghasilkan pigmen M. purpureus

merupakan salah satu upaya dalam mengoptimalkan limbah dari buah

nangka.

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dilakukan penelitian dengan judul “ Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus purpureus terhadap

Produksi Pigmen pada Substrat Tepung Biji Nangka (Artocarpus

heterophyllus)”.

B. Rumusan masalah

Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan diatas maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah “Bagaimana pengaruh konsentrasi inokulum M. purpureus terhadap produksi pigmen pada substrat tepung biji

nangka (Artocarpus heterophyllus)?”

C. Pertanyaan Penelitian

Dari rumusan masaah diatas dapat diuraikan menjadi beberapa prtanyaan

sebagai berikut :

1. Apakah perbedaan konsentrasi inokulum M. purpureus berpengaruh

terhadap pigmen yang dihasilkan ?

2. Berapa konsentrasi inokulum M. purpureus optimum yang

menghasilkan pigmen merah (Monaskorubramin dan

Rubropunktamin), kuning (Monascin dan Ankaflavin), dan pigmen

(17)

5

D. Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini adalah:

1. Jenis substrat yang digunakan adalah tepung biji nangka dari varietas

nangka salak.

2. Konsentrasi inokulum M. purpureus yang digunakan adalah 0%,

5%,10%,15% (v/b).

3. Parameter yang diukur pada penelitian ini adalah kadar pigmen merah

(Monaskorubramin dan Rubropunktamin), kuning (Monascin dan

Ankaflavin), dan pigmen jingga (Rubropunktatin dan Monaskorubrin).

E. Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui perbedaan produksi pigmen merah, kuning dan jingga

pada beberapa konsentrasi inokulum M. purpureus (0%,5%,10%, dan

15%) (v/b).

2. Mengetahui konsentrasi inokulum M. purpureus yang optimum untuk

menghasilkan pigmen merah, kuning dan jingga.

F. Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Menghasilkan produk angkak dengan substrat tepung biji nangka

2. Mengupayakan pemanfaatan limbah produksi olahan buah nangka

untuk dijadikan bahan lain yang lebih bermanfaat serta bernilai jual

tinggi.

G. Asumsi

1. M. purpureus diketahui menghasilkan tiga kelompok pigmen, yaitu

pigmen merah, kuning, dan jingga (Patcharee, et al. 2007 )

2. Salah satu faktor yang mempengaruhi produktivitas Monascus adalah

(18)

6

H. Hipotesis

Ho: Perbedaan konsentrasi inokulum tidak berpengaruh terhadap produksi

pigmen yang dihasilkan oleh M. purpureus.

H1: Perbedaan konsentrasi inokulum berpengaruh terhadap produksi

(19)

19 Lia Amelia Yuliani, 2013

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen. Penelitian

eksperimen adalah penelitian yang dilakukan dengan mengadakan manipulasi

terhadap objek penelitian serta adanya kontrol (Nazir, 2003). Objek dalam

peneitian ini adalah produksi pigmen merah, kuning dan orange yang

dihasikan oleh Monascus purpureus dalam satuan unit absorbansi per gram

substrat.

B. Desain Penelitian

Desain penelitian ini menggunakan desain RAL (Rancangan Acak

Lengkap). Pada penelitian ini terdapat tiga variabel penelitian yaitu variabel

bebas, variabel terikat dan variabel kontrol. Variabel bebas yang digunakan

adalah konsentrasi inokulum spora M. purpureus, variabel terikatnya adalah

produksi pigmen M. purpureus dan variabel kontrolnya adalah Jenis substrat,

jenis mikroorganisme yang digunakan, pH substrat, waktu dan suhu inkubasi.

Penelitian ini akan dilakukan dengan 4 perlakuan (dengan kata lain ada 4

treatment) yaitu inokulum spora M. purpureus dengan konsentrasi 0%, 5%,

10% dan 15%. Untuk mengetahui banyaknya replikasi, digunakan rumus:

Keterangan: t = treatment

r = replikasi (Sumber: Gomez, 1995).

Dalam penelitian ini terdapat 4 perlakuan, dengan demikian akan

dilakukan 6 kali replikasi uuk setiap perlakuan. Sehingga terdapat 24 unit

percobaan untuk setiap pengukuran. Peletakan tiap unit percobaan akan

mengikuti aturan bilangan acak yang diperoleh dengan melakukan undian.

(20)

20

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tabel 3.1 Desain Rancangan Acak Lengkap

(21)

21

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Konsentrasi inokulum 5%

Hari ke 1 : nomor 43-48

Hari ke 13: nomor 79-84

Konsentrasi inokulum 15%

Hari ke 13: nomor 163-168

C. Populasi dan Sampel

Populasi dan sampel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Populasi : Seluruh substrat tepung biji nangka yang berada dalam botol

fermentor

2. Sampel : Masing-masing 1 garam substrat yang diambil dalam botol

fermentor untuk pengukuran produksi pigmen M. purpureus.

D. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan mulai bulan Maret sampai Juni 2013 di

Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Pendidikan Biologi, Fakultas Pendidikan

matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia,

Bandung.

E. Alat dan Bahan

(22)

22

Tabel 3.2 Alat

No. Alat Spesifikasi Jumlah

1. Autoclave HL36AE 1 unit

2. Jarum inokulasi 3 unit

3. Tabung reaksi Pyrex 10 unit

4. Timbangan digital PT25.221.03.018BF 1 unit

5. Gelas ukur Pyrex, 250 mL 3 unit

6. Vorteks homogenizer PT25.221.03.044BM 1 unit

7. Shaker bath PT25.2221.03004

BM

1 unit

8. Spektrofotometer PT25-221-03021BF

(2/2)

15. Haemocytometer 1 unit

16. Inkubator 1 unit

19. Termometer 0-100˚C 2 unit

20. Wadah plastik 1 unit

21. Mikroskop Listrik Shimadzu

(23)

23

27. Papan miring 1 unit

28. Hot plate & magnetic stireer

PT25.221.03.023 BM (1/2)

1 unit

Tabel 3.3 Bahan Penelitian

No. Bahan Spesifikasi Jumlah

1. Monascus purpureus Kapang 1 isolat

2. Tepung Biji Nangka Serbuk

4. Medium PDA Serbuk 100 mL

5. Ethanol 95% Cairan 3600 mL

6. Aquades steril Cairan 1000 mL

F. Prosedur Kerja

a. Tahap persiapan

1. Pembuatan medium PDA

Medium yang digunakan untuk menumbuhkan M. purpureus

adalah PDA (Potato Dextrose Agar). Standar takaran yang

digunakan untuk membuat medium PDA yaitu untuk 1 liter

medium PDA dibutuhkan 39 gram serbuk PDA. Setelah dicampur,

medium kemudian dipanaskan diatas hot plate dan magnetic stirer

hingga mendidih.

2. Sterilisasi

Semua alat dan bahan tahan panas yang akan digunakan

disterilkan di autoclave pada suhu 1210C selama 15 menit pada

(24)

24

b. Tahap Pra penelitian

1. Identifikasi Monascus purpureus

Isolat kapang M. purpureus diperoleh dari Laboratorium

Mikrobiologi ITB, selanjutnya dibiakkan dalam medium kultur

PDA miring di laboratorium Mikrobiologi Jurusan Pendidikan

Biologi FPMIPA UPI.

Identifikasi M. purpureus dilakukan melalui pengamatan

makroskopik dan mikroskopik. Pengamatan makroskopik

dilakukan dengan cara melihat penampakan warna hifa dan koloni

M. purpureus. Sedangkan untuk pengamatan mikroskopik

dilakukan pembuatan slide culture, lalu dilakukan pengamatan

terhadap bentuk spora, hifa, kleistetosia, dan aleirokonidia M.

purpureus menggunakan mikroskop. Identifikasi mengacu pada

jurnal Pattanagul et al. (2007), Tanya (1997) dan Hawsworth and

Pitt (1983).

2. Pemeliharaan dan Perbanyakan Monascus purpureus

Kapang M. purpureus yang akan digunakan untuk penelitian

disimpan pada suhu 30-320C, sedangkan stok isolat kapang M.

purpureus disimpan pada suhu 40C. Berikut disajikan Gambar

(25)

25

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.1 Monascus purpureus Usia Kultur Enam Hari

(Sumber: Dokumentasi pribadi)

3. Pembuatan Kurva Produksi Spora

Pembuatan kurva produksi spora ini bertujuan untuk mengetahui

jumlah spora yang diproduksi oleh M. purpureus. Kurva produksi

spora dibuat dengan mengambil koloni M. purpureus yang dikultur

dalam cawan Petri dengan menggunakan pelubang gabus yang

berdiameter 0,6 mm. Koloni tersebut kemudian diinokulasikan

pada medium PDA miring dan diinkubasikan pada suhu 30-320C.

Pengamatan jumlah spora dilakukan setiap hari dengan cara

manambahkan 9 ml aquades steril pada setiap tabung yang berisi

kultur M. purpureus yang berumur 6 hari. dengan menggunakan

jarum ose, hifa yang menempel pada medium dikeruk perlahan

hingga mendapatkan suspensi sporanya, setelah itu suspensi spora

dipindahkan kedalam tabung kosong dan dihomogenkan dengan

cara divortex, lalu dipipet dan diteteskan satu tetes kedalam bidang

(26)

26

Gambar 3.2 Penutupan Alat Haemocytometer Dengan Gelas Penutup (Sumber : Janice, 2010)

Kemudian dengan menggunakan perbesaran 400x, spora M.

purpureus dapat terhitung dibawah mikroskop. Spora yang

dihitung hanya pada daerah dengan nomor 3 dengan bidang hitung

(1+2+3+4+5) seperti yang tersaji pada Gambar 3.3

Gambar 3.3 Haemocytometer yang Diamati degan Menggunakan Mikroskop (Sumber : Janice, 2010)

Pada daerah dengan nomor tiga terdapat 25 kotak. Dari 25 kotak

tersebut dipilih lima kotak saja yang dijadikan tempat perhitungan

spora M. purpureus, yaitu kotak A, B, C, D dan E. Seperti yang

(27)

27

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.4 Titik Perhitungan Spora

(Sumber: http://www.vivo.colostate.edu)

Setiap kotak A, B. C, D memiliki enambelas kotak kecil.

Perhitungan spora seperti yang terdapat pada Gambar 3.5

Gambar 3.5 Alur Perhitungan Spora

(Sumber: http://www.celeromics.com )

Setelah didapat jumlah spora, lalu dihutung jumlah spora/ml

pada bidang hiting dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

A

B

C

D

(28)

28

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Keterangan :

S: Jumlah spora/mL

X: Jumlah spora yang dihitung (A, B, C, D, E)

L: Luas kotak hiting (0,04x5 = 0,2 mm2)

T: Kedalaman bidang hitung (0,1 mm)

d: Faktor penngenceran

103: Volume suspensi yang diambil (1 ml = 103 mm3)

(Sumber : Tim QC APH Golongan Jamur)

4. Pembuatan Tepung Biji Nangka

Biji nangka yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji

nangka dari varietas buah nangka salak, yang diperoleh dari pasar

induk di kota Bandung, Jawa Barat. Buah nangka yang sudah

masak dikupas dan diambil bijinya. Kemudian biji nangka

dilakukan pencucian dengan tujuan untuk menghilangkan lendir,

lalu direbus selama 15 menit kemudian dilakukan pengupasan kulit

arinya, dan kemudian dikeringkan di oven pada suhu 60-1000C

selama 4 jam atau dijemur di bawah terik matahari. Hal ini

bertujuan untuk menurunkan kadar air. Setelah biji kering, biji

(29)

29

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.6 Tepung Biji Nangka

(Sumber: Dokumentasi Pribadi)

Tepung kemudian ditimbang dengan menggunakan timbangan

digital, dengan berat 10 gr untuk setiap botol fermentasi. Setiap

botol fermentasi kemudian ditambahkan 4 mL larutan nutrisi steril

yang mengandung (dalam gr/L) 2 gr KH2PO4, 5 gr NH4NO3, 1 gr

NaCl, dan 1 gr MgSO4·7H2O. Selain itu, pH substrat diatur hingga

mencapai 6 dan kelembaban substrat diatur hingga mencapai 65%

dengan menambahkan aquades steril. Kemudian botol ditutup

dengan alumunium foil (Babitha, 2006).

5. Persiapan Suspensi Spora Monascus purpureus

Suspensi spora M. purpureus dibuat dengan cara mengikis spora

M. purpureus dari kultur yang berusia enam hari yang telah

ditambah 9 mL aquades steril. Suspensi yang didapat kemudian

divorteks hingga homogen.

Penentuan konsentrasi dibuat berdasarkan perbandingan

konsentrasi dengan banyak substrat yang digunakan. Untuk

konsentrasi 0%, substrat fermentasi tidak ditabahkan suspensi spora

M. purpureus. Untuk konsentrasi 5 % (v/b), 10 gr substrat

(30)

30

Untuk konsentrasi 10 % (v/b), 10 gr substrat diinokulasikan dengan

1 mL suspensi spora M. purpureus. Untuk konsentrasi 15 % (v/b),

10 gr substrat diinokulasikan dengan 1,5 mL suspensi spora M.

purpureus.

6. Analisis Kandungan Amilum dan Protein pada Tepung Biji

Nangka

Analisis kandungan amilum dilakukan di Laboratorium

Teknologi Pangan, Universitas Padjadjaran. Metode yang

digunakan untuk menganalisis kandugan amilum adalah metode

Luff-Schoorl, sedangkan untuk analisis kandungan protein

dilakukan di Laboratorium Teknologi Pangan, Universitas

Pasundan. Metode yang digunakannya adalah metode Kjeldahl

c. Tahap Penelitian

1. Fermentasi Monascus purpureus pada Substrat tepung Biji

Nangka

Substrat yang telah disterilkan dibiarkan hingga suhunya turun

mencapai suhu ruangan. Lalu diinokulasikan dengan suspensi spora

M. purpureus yang jumlah sporanya 106 spora/mL dengan

konsentrasi 0%, 5%, 10%, dan 15%. Botol fermentasi ditutup

dengan kertas alumunium foil steril agar tidak terjadi kontaminasi.

Fermentasi akan dilakukan pada suhu 30-32˚C selama 14 hari

dalam kondisi statis (Carvalho, 2007). Kondisi fermentasi tersaji

(31)

31

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.7 Kondisi Fermentasi (Sumber: Dokumentasi pribadi)

2. Pengukuran Absorbansi Pigmen Monascus purpureus

Pengukuran pigmen dilakukan setiap dua hari sekali, Pigmen

yang diukur dalam penelitian ini meliputi pigmen merah

(Monaskorubramin, Rubropunktamin), pigmen kuning (Monascin,

Ankaflavin), dan pigmen jingga (Rubropunktatin, Monaskorubrin).

Penghitungan asorbansi pigmen dilakukan dengan cara mengambil

1 gram sampel yang telah dikeringkan terlebih dahulu. Lalu

ditambahkan dengan 5 ml ethanol 95%, kemudian dishaker dengan

kecepatan 200 rpm selama 1 jam, lalu disentrifugasi dengan

kecepatan 10000 rpm selama 15 menit, supernatan dimasukkan ke

dalam tabung cuvet dan diukur dengan menggunakan alat

spektrofotometer pada panjang gelombang 500 nm untuk pigmen

merah, 400 nm untuk pigmen kuning dan 470 untuk pigmen jingga.

Sebelumnya spektrofotometer dikalibrasi dengan menggunakan

(32)

32

3. Analisis Data

Data yang diperoleh dari penelitian ini berupa nilai absorbansi

pigmen M. purpureus. Data yang diperoleh kemudian dianalisis

menggunakan software SPSS 16.0 for Window. Sebelum

melaukan analisis parametrik atau nonparametrik, data yang

diperoleh terlebih dahulu dilakukan uji normalitas dan

homogenitas. Setelah dilakukan uji normalitas dan homogenitas,

didapatkan hasil bahwa data untuk pigmen merah M. purpureus

terdistribusi normal dan homogen maka selanjutnya analisis data

secara parametrik dengan menggunakan uji One-Way Anova.

Sedangkan untuk data pigmen kuning tidak terdistribusi normal

namun homogen dan pigmen jingga tidak terdistribusi normal dan

tidak homogen maka selanjutnya analisis data secara

nonparametrik dengan menggunakan uji Kruskal-Wallis.

Selanjutnya dilakukan pengujian lanjutan untuk melihat

perbandingan rata-rata setiap konsentrasi terhadap kontrol dengan

menggunakan uji Dunnet T3 untuk pigmen merah dan uji

(33)

33

G. Alur Penelitian

Alur penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Gambar 3.8 Alur Penelitian

Tahap Persiapan

a. Pembuatan medium PDA

b. Sterilisasi

Tahap Pra Penelitian

a. Identifikasi Monascus purpureus secara

makroskopis dan mikroskopis

b. Pemeliharaan dan Perbanyakan M. purpureus

c. Pembuatan kurva produksi spora M. purpureus

d. Pembuatan tepung biji nangka

e. Persiapan Suspensi Spora M. purpureus

f. Analisis Kandungan Amilum dan Protein pada

Tepung Biji Nangka

Tahap Penelitian

a. Fermentasi Monascus purpureus pada Substrat

tepung Biji Nangka

b. Pengukuran Absorbansi Pigmen M. purpureus

c. Analisis data

(34)

50

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan analisis data, perbedaan konsentrasi inokulum memiliki

pengaruh yang signifikan terhadap produksi pigmen merah, pigmen kuning

maupun pigmen jingga Monascus purpureus pada substrat tepung biji

nangka. M. purpureus memiliki konsentrasi inokulum optimum untuk tumbuh

dan memproduksi pigmen. Konsentrasi inokulum 15% merupakan

konsentrasi optimum untuk produksi pigmen merah, kuning dan jingga M.

purpureus masing-masing sebesar 0,10, 0,50 dan 0,20 Unit absorbansi per

gram pada panjang gelombang 500 nm untuk pigmen merah 400 nm untuk

pigmen kuning, dan 470 nm untuk pigmen jingga. Tepung biji nangka

memiliki potensi untuk dijadikan substrat alternatif pada pembuatan angkak,

meskipun hasilnya belum sebanding dengan angkak pada substrat beras.

B. Saran

Untuk jenis penelitian yang sama supaya mendapatkan hasil yang lebih

baik, disarankan sebaiknya lama fermentasi M. purpureus pada substrat

tepung biji nangka lebih dari 14 hari agar diketahui produksi pigmen M.

purpureus yang lebih maksimal. Selain itu perlu dilakukan proses ekstraksi

(35)

51 Lia Amelia Yuliani, 2013

DATAR PUSTAKA

Alberts, A.W. (1989). Lovastatin. Cardiovascular Drug Reviews VII. Hal.89 – 109. [Online] Tersedia: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1527-3466.1989.tb00519.x/pdf

Altieri, D.C. (2001). Statin benefit begin to sprout. Journal of Clinical Investigation. 108: 365-366

Anonim. (2013). Cell Counting with Neubauer Chamber Basic Hemocytometer. [Online] Tersedia: http://www.celeromics.com/en/resources/Technical%20Notes/cells-chamber-counting.php

Arna Diah. (2011). Pemanfaatan Biji Nangka Pada Pembuatan Bakso. Universitas Negeri Surabaya.

Babitha. sumathy, Carlos, and Ashok. (2006). Jackfruit Seed – A Novel Substrate for the Production of Monascus Pigments through Solid-State Fermentation. Food Technol. Biotechnol. 44. Brazil.

Bum-Kyu Lee, Hai Yan piao and J.Wook. (2002). Production of red pigment by solid-state culture. Biotechnol. Bioprocess Eng. University, Yongin 447-728. Korea.

Carvalho. J. C, Bruno, Adenise L W, Ashok.P, Sumathy.B & Carlos R S. (2007). Effect of substrates on the production of Monascus biopigments by solid-state fermentation and pigment extraction using different solvents. Indian Journal of Biotechnology

Direktorat Gizi Departemen Kesehatan Indonesia, 2009. Kandungan Nutrisi Biji Nangka. Departemen Kesehatan Indonesia, Jakarta.

Djumhawan.P.R., M.Susanti, D.Tisnadjaja. (2004). Analisis Kualitas Produk Fermentasi Beras (Red Fermented Rice) dengan Monascus purpureus 3090. Biodiversitas ISSN: 1412-033X Volume 5, Nomor 1. Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI, Cibinong – Bogor

E.Sheu, C.L.Wang and Y.T.Shyu. (2000). Fermentation of Monascus purpureus on Bacterial Cellulose-nata and the Color Stability of Monascus-nata Complex. Journal Food Microbiology and Safety.

(36)

052

Fairus.S, Haryono, Miranthi dan Aprianto. (2010). Pengaruh Konsentrasi Hcl dan Waktu Hidrolisis Terhadap Perolehan Glukosa yang Dihasilkan dari Pati Biji Nangka. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia. ISSN 1693 – 4393. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknonogi Nasional. Yogyakarta [Online] Tersedia:

http://repository.upnyk.ac.id/558/1/22.pdf

Hawksworth, D.L. and J.D. Pitt. 1983. A New Taxonomy for Monascus sp. based on cultural and microscopical characters. Australian Journal of Botany 34: 51-61

Indrawati tety. (2010). Pengaruh Suhu Dan Cahaya Terhadap Stabilitas Angkak Hasil Fermentasi Monascus purpureus 3090 Pada Beras. Program Studi Farmasi, FMIPA-ISTN.

Janice.H. (2010). The Neubauer Improved Haemocytometer. [Online] Tersedia:

http://www.kirkhousetrust.org/Docs/2829_neubauer_improved_haemocyto meter.pdf

Jenie, B.S.L., Helianti, Fardizis, S. 1994. Pemanfaatan ampas tahu, onggok dan dedak untuk produksi pigmen merah oleh Monascus putpurms. Bul. Teknol. dan Industri Pangan. 5 (2) : 22-29

Kasim. Ernawati, N.Suharna Dan N.Nurhidayat. (2005). Karakterisasi Pigmen dan Kadar Lovastatin Beberapa Isolat Monascus purpur. Biodiversitas Bidang Mikrobiologi, Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia (LIPI), Bogor . [Online] Tersdia:

http://biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0604/D060406.pdf

Kasim. Ernawati, N.Suharna Dan N.Nurhidayat. (2006). Kandungan Pigmen dan Lovastatin pada Angkak Beras Merah Kultivar Bah Butong dan BP 1804 IF 9 yang Difermentasi dengan Monascus purpureus Jmba. Bidang Mikrobiologi, Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia (LIPI), Bogor. [Online] Tersdia:

http://biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0701/D070103.pdf

Klasifikasi Arthocarphus heterophillus. (2013). [Online] Tersdia:

http://www.plantamor.com/species.

Kongruang Sasithorn. (2011). Growth Kinetics Of Biopigment Production By Thai Isolated Monascus Purpureus In A Stirred Tank Bioreactor. J Ind Microbiol Biotechnol.

(37)

053

Kusumawati.T.H, Suranto dan S.Ratna (2005). Kajian Pembentukan Warna pada Monascus-Nata Kompleks dengan Menggunakan Kombinasi Ekstrak Beras, Ampas Tahu dan Dedak Padi sebagai Media. Biodiversitas ISSN: 1412-033X Volume 6, Nomor 3. Jurusan Biologi FMIPA Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta. [Online] Tersedia:

http://biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0603/D060303.pdf.

Lin, C.F. (1973). Isolation and cultural condition of Monascus sp. for the production of pigment in a submerged culture. Journal of Fermentation Technology 51: 407-414

Mukprasirt. A and K.Sajjaanantakul. (2004). Physico-chemical properties of flour and starch from jackfruit seeds (Artocarpus heterophyllus Lam.) compared with modified starches. International Journal of Food Science and Technology. Bangkok

Nazir, M. (2003). Metode Penelitian. Jakarta: Ghalia Indonesia

Pattanagul.P, Pinthong.R and Phianmongkhon.a. (2007). Review of Angkak Production (Monascus purpureus). Department of Food Science and Technology, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, Thailand.

Plantamor. (2011). Klasifikasi Arthocarpus heterophillus. [Online] Tersedia:

http://www.plantamor.com/

Prihatman, kemal. (2000). Tentang Budidaya Pertanian. Sistim Informasi Manajemen Pembangunan di Perdesaan, BAPPENAS. Jakarta [Online] Tersedia: http://www.iptek.net.id/ind/warintek/?mnu=6&ttg=2

Purwanto, agus. (2011). Produksi Angkak Oleh Monascus Purpureus Dengan Menggunakan Beberapa Varietas Padi Yang Berbeda Tingkat Kepulenannya. Widya Warta No. 01. ISSN 0854-1981. Program Studi Biologi, Fakultas MIPA Universitas Katolik Widya Mandala Madiun.

Ridawati, Jenie. S.L and P.R.Winiati (1994). Produksi Angkak oleh Monascus prpureus dalam Medium Limbah Cair Tapioka, Ampas Tapioka dan Ampas Tahu. Bul. Tek. Dan Industri Pangan,Vol.V n.3. Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fateta-IPB. [Online] Tersedia:

http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/42581/Betty_Sri_La ksmi_Jenie_produksi%20angkak.pdf

(38)

054

Sclegel, H.G., Karin S. (1994). Mikrobiologi Umum. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Silvana. S.T and D.J.Daniel (2011). Stability Modeling of Red Pigments Produced by Monascus purpureus in Submerged Cultivations with Sugarcane Bagasse. Food Bioprocess Technol. DOI 10.1007/s11947-011-0710-8. [Online] Tersedia: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11947-011-0710-8

Subhasree. R. S, Dinesh Babu, Vidyalakshmi and Chandara mohan. (2011). Effect of Carbon and Nitrogen Sources on Stimulation of Pigment Production by Monascus purpureus on Jackfruit Seeds. International Journal of Microbiological Research. India.

Suharna, Nanang. (2009). Variasi intraspesies monascus purpureus dalam Berbagai sampel angkak dari jawa timur. Berita Biologi. Bidang Mikrobiologi, Pusat Penelitian Biologi-LIPI. Bogor.

Tanya. Rashave, H.N.Jean and K.Anna (1998). Taxonomic Investigation of Monasus purpureus 94-25 Strain. Journal of Cultre Collections. The Sofia University, Biological Faculty, Department of General and

Industrial Microbiology [Online] Tersedia

:https://tspace.library.utoronto.ca/html/1807/21690/cc98009.html

Timotius. (2004). Produksi Pigmen Angkak Oleh Monascus. Jurnal. Teknol. dan Industri Pangan, Vol. XV.

Tim QC APH Golongan Jamur. (2009). Modul Quality Control (QC) APH Golongan Jamur. Surabaya. Balai Besar Pembenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BPPTP).

Tisnadjaja, D., 2006. Bebas Kolesterol Dan Demam Berdarah Dengan Angkak.

Penerbit Penebar Swadaya, Depok. [Online] Tersdia:

http://books.google.co.id/books/about/Bebas_Kolesterol_Demam_Berdarah .html?id=uu-1H2X2O44C&redir_esc=y

Ventakesh, Venkateswaran. 2010. Characterization Of Bioactive Molecules From Monascus Purpureus Fermented Finger Millet (Eleusine Coracana). Thesis. Food Microbiology Department Central Food Technological Research Institute Mysore-570020