PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT TEPUNG KULIT SINGKONG (Manihot esculenta).

(1)

Depy Afiandiningsih, 2013

Pengaruh Konsentrasi Inokulum (Monacus purpureus) Terhadap Produksi Pigmen Pada Substrat Tepungn Kulit Singkong (Manihot esculenta)

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

PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT

TEPUNG KULIT SINGKONG (Manihot esculenta)

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Jurusan Pendidikan Biologi Program Studi Biologi

Oleh:

DEPY AFIANDININGSIH 0706545

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus

TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT

TEPUNG KULIT SINGKONG (Manihot esculenta)

Oleh

Depy Afiandiningsih

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana

pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

©Depy Afiandiningsih 2013

Universitas Pendidikan Indonesia

November 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT TEPUNG KULIT SINGKONG (Manihot

esculenta)

Oleh :

Depy Afiandiningsih 0706545

Disetujui dan Disahkan oleh : Pembimbing I

Kusnadi, M.si NIP. 196805091994031001

Pembimbing II

Dra. Yanti Hamdiyati, M.si NIP. 196611031991012001

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi

(4)

vi

PENGARUH KONSENTRASI INOKULUM Monascus purpureus TERHADAP PRODUKSI PIGMEN PADA SUBSTRAT

TEPUNG KULIT SINGKONG (Manihot esculenta)

ABSTRACT

Study about “Effect of Inoculum Concentration of Monascus purpureus to

The Production of Pigment In The Cassava Peels flour” has been done. The

aim of this study was to find out an optimum inoculum M. purpureus which is producing red, yellow, and orange pigment on cassava peels flour. Inoculum concentrations that were used in this study include 0 % , 5 % , 10 % , and 15 % . Cassava flour used in this study contains starch and protein that was 62 , 89 % and 1 , 75 % /g substrate. Measurement of pigment production was done on 1 , 3,5,7,9 , 11 , and 13 day of fermentation . Pigment extraction used 95 % ethanol . Data analysis used the Kruskal - Wallis test at 95 % confidence level. The results showed that the highest production of the red, yellow and orange pigments were found in 10% of inoculum concentrations with absorbance values for each pigments were 1.09 , 1.63 , and 0.96 respectively . Results using the Kruskal - Wallis test showed that the significance value for each pigment was under 0.05 ( critical value ) , that was 0.037 ( red pigment ) , 0.036 ( yellow pigment ) , and 0.032 ( orange pigment ) . Thus , it can be concluded that the differences of inoculum consentration of M. Purpureus influence to the production pigment in the cassava peels flour.

Key Words: Monascus purpureus, inoculum consentration, cassava peels, red pigment, yellow pigment, orange pigment.

ABSTRAK

(5)

vi

1,09, 1,63, dan 0,96. Hasil uji menggunakan Kruskal-Wallis memperlihatkan bahwa nilai signifikansi untuk masing-masing pigmen berada di bawah 0,05 (nilai kritik), yaitu sebesar 0,037 (pigmen merah), 0,036 (pigmen kuning), dan 0,032 (pigmen jingga). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh perbedaan konsentrasi inokulum M. purpureus terhadap produksi pigmen pada substrat tepung kulit singkong.

(6)

vii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN...ii

SURAT PERNYATAAN... iii

KATA PENGANTAR ... . iv

ABSTRAK... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL...x

DAFTAR GAMBAR ... .xi

DAFTAR LAMPIRAN ... .xii

BAB I PENDAHULUAN ... ... 1

A. Latar Belakang ... ... 1

B. Rumusan Masalah ... ... 3

C. Pertanyaan Penelitian ... ... 3

D. Batasan Masalah ... ... 3

E. Tujuan... 4

F. Manfaat Penelitian... 4

G. Asumsi... ...4

H. Hipotesis...5

BAB II PEMANFAATAN TEPUNG KULIT SINGKONG SEBAGAI SUBSTRAT FERMENTASI PADA PROSES PEMBENTUKAN PIGMEN OLEH MONASCUS PURPUREUS...6

(7)

viii

A. Singkong ... ..6

B. Fermentasi...7

C. Monascus purpureus ... ..9

D. Pigmen Monascus purpureus ... 10

E. Angkak ... 14

F. Tepung Kulit Singkong Sebagai Substrat Padat Pada Proses Fermentasi Oleh Monascus purpureus ... 15

BAB III METODE PENELITIAN... 17

A. Jenis Penelitian ... 17

B. Desain Penelitian ... 17

C. Populasi dan Sampel ... 19

D. Waktu dan Lokasi Penelitian ... 20

E. Alat dan Bahan ... 20

F. Prosedur Kerja ... 21

G. Alur Penelitian ... 30

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 31

A. Hasil Penelitian ... 31

1. Identifikasi Monascus purpureus ... 31

2. Kurva Produksi Spora Monascus purpureus ... 35

3. Hasil Analisis Kandungan Amilum, Protein, dan Cyanida Tepung Kulit Singkong ... 38

(8)

ix

5. Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus purpureus terhadap

Produksi Pigmen Merah (Monaskorubramin dan Rubropunktamin),

kuning (Monaskin dan Ankaflavin) dan jingga (Rubropunktatin dan

Monaskorubrin... 40

B. Pembahasan ... 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46

A. Kesimpulan ... 46

B. Saran ... 46

DAFTAR PUSTAKA ... 47

LAMPIRAN ... 51

(9)

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Kulit Singkong... .... 16

Tabel 3.1 Desain Rancangan Penelitian... .... 19

Tabel 3.2 Alat-Alat Penelitian... 20

Tabel 3.3 Bahan-Bahan Penelitia... 21

Tabel 4.1 Rata-Rata Jumlah Spora Monascus purpureus... 34

Tabel 4.2 Kandungan Amilum, Protein, Serat, dan HCN Tepung Kulit Singkong Adira 1... 36

Tabel 4.3 Rata-Rata Produksi Pigmen Merah (Unit Absorbansi per Gram Substrat)... ... 39

Tabel 4.4 Rata-Rata Produksi Pigmen Kuning (Unit Absorbansi per Gram Substrat)... .... 39

(10)

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Kleistotesia (a), Askospora (b), dan Aleurokonidia (c)

pada Monascus purpureus ... 10

Gambar 2.2 Struktur kimia pigmen Monascus purpureus ... 11

Gambar 2.3 Sintesis Pigmen Merah melalui Reaksi Schiff-Base ... 12

Gambar 2.4 Bagan Pembentukan Pigmen Monascus purpureus ... 13

Gambar 2.5 Bagan Pembentukan Pigmen Merah Monascus purpureus ... 13

Gambar 2.6 Angkak...14

Gambar 3.2 Isolat Monascus purpureus Hari Ke-6 pada PDA Miring dan Cawan Petri ... 22

Gambar 3.8 Alur Penelitian... 30

Gambar 4.1 Miselia Monascus purpureus Usia Kultur 4 Hari pada Medium PDA (Tampak Atas) ... 32

Gambar 4.2 Koloni Monascus purpureus Usia Kultur 6 Hari pada Medium PDA (Tampak Bawah)... ... 32

Gambar 4.3 Kleistotesia (a), Hifa (b), Spora (c), dan Aleurokonidia (d) pada Monascus purpureus... ... 33

(11)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

I. PROSEDUR KERJA ... 50

1. Pemberian Nutrisi, Pengukuran pH, dan Kelembaban ... 51

2. Pengeringan Substrat Fermentasi di dalam Inkubator... 51

3. Ekstraksi Pigmen Menggunakan Shaker... 52

4. Ekstraksi Pigmen Menggunakan sentrifus... 52

5. Pengukuran Pigmen Menggunakan Spektrofotometer... 53

6. Kulit singkong(a), kulit singkong setelah pengeringan(b), tepung kulit singkong setelah diayak(c)...53

J. HASIL PENELITIAN ... 54

1. Hasil Analisis Kadar Amilum, Protein, dan HCN... 55

2. Hasil Ekstraksi Pigmen Hari ke-1,3,5,7,9,11, dan 13 ... 58

K. ANALISIS DATA PENELITIAN ... 59

1. Data Hasil Uji Homogenitas dan Normalitas ... 60

2. Data Hasil Uji Kruskal-Wallis ... 62

(12)

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Persaingan produk makanan di Indonesia semakin meningkat seiring dengan

kemajuan teknologi di bidang pangan. Para produsen makanan berlomba-lomba

menciptakan sebuah produk makanan yang menarik dari segi penampilan dan

cocok di lidah masyarakat Indonesia. Oleh karena itu, para produsen makanan

menggunakan bahan tambahan khususnya pewarna makanan untuk merpercantik

penampilan dan menggugah cita rasa. Bahan pewarna sintetis lebih banyak

digunakan oleh para produsen makanan karena murah dan mudah di dapat.

Padahal, bahan pewarna sintetis dapat menimbulkan efek yang berbahaya apabila

dikonsumsi dalam kadar yang berlebih. Penggunaan bahan pewarna sintetis dapat

menimbulkan efek lebih lanjut, yaitu timbul ganguan pada ginjal dan penyakit

kanker (Ait, 2010).

Selain dari segi penampilan, makanan yang masuk kedalam tubuh manusia

harus aman bagi kesehatan. Oleh karena itu, managemen keamanan pangan

menjadi salah satu aspek penting yang perlu diperhatikan oleh para produsen

makanan agar produk yang ditawarkan memiliki kualitas yang baik serta dapat

bersaing di pasaran. Apabila melihat kenyataan di lapangan, ternyata tidak semua

makanan memenuhi standar keamanan pangan. Pada tahun 2003, Balai POM

meneliti 19.465 jenis jajanan anak di berbagai sekolah di Jakarta. Hasilnya,

ditemukan sedikitnya ada 185 item makanan mengandung bahan pewarna

berbahaya, 94 item mengandung boraks, 74 item mengandung formalin dan 52

item mengandung benzoat atau pengawet. Semua bahan berbahaya tersebut

terdapat dalam kadar yang berlebih sehingga dapat mengganggu kesehatan.

Alternatif bahan pengganti pewarna sintetis dapat diperoleh dari pigmen

merah yang merupakan hasil fermentasi kapang M. purpureus. Sebuah penelitian

(13)

2

(Permana, 2004). Selain itu, M. purpureus dapat menghasilkan antioksidan dan

metabolit sekunder lainnya (Timotius, 2004).

Dua faktor penting dalam proses fermentasi adalah konsentrasi inokulum

dan substrat yang digunakan. Konsentrasi inokulum antara 5% dan 7%

menghasilkan produksi pigmen yang lebih rendah jika dibandingkan dengan

konsentrasi inokulum 10% (Musaalbakri et al., 2005). Dalam proses fermentasi

oleh kapang M. purpureus, beras merupakan substrat yang sering digunakan untuk

menghasilkan kadar pigmen merah yang optimum. Selain itu, M. purpureus dapat

ditumbuhkan bersama pada nata de coco agar produk berwarna merah (Sheu et

al., 2000). Produksi pigmen oleh M. purpureus juga dapat diproduksi dengan

menggunakan substrat sereal (Carvalho, 2006). Jagung dan gandum dapat menjadi

substrat yang baik bagi pertumbuhan M. purpureus karena mempunyai kandungan

pati yang cukup tinggi yaitu sebesar 78% dan 77% per kg substrat. Dengan

kandungan pati tersebut, hasil produksi pigmen dengan menggunakan substrat

gandum dan jagung hampir mendekati hasil produksi pigmen dengan

menggunakan substrat beras (Carvalho, 2006). Penelitian lain menyebutkan

bahwa berbagai varietas beras dapat digunakan sebagai substrat fermentasi oleh

M. purpureus (Santoso, 1985). Beras pera dengan intensitas amilosa yang tinggi

dan amilopektin yang rendah merupakan substrat yang baik untuk pembuatan

angkak (Santoso, 1985).

Namun, mengingat beras merupakan bahan makanan pokok di Indonesia

dan jagung memiliki nilai jual yang tinggi, maka perlu dicari alternatif lain

sebagai bahan pengganti substrat. Substrat pengganti dapat diperoleh dari limbah

padat dan cair produksi pengolahan berbagai macam makanan, contohnya kulit

umbi singkong. Menurut data Badan Pertanian Indonesia, produksi singkong di

Indonesia mencapai 20,8 juta ton per tahun. Permintaan ubi kayu di Indonesia dari

tahun 1993 sampai dengan tahun 2002 mengalami peningkatan dalam hal

konsumsi, industri, dan pakan ternak (Raharjo et al., 2003). Presentase jumlah

kulit singkong bagian dalam yang dihasilkan adalah 8-15% dari berat total

singkong segar. Apabila produksi singkong per-tahun di Indonesia sebesar 20,8

(14)

3

tahun. Jumlah tersebut cukup besar dan baru dapat dimanfaatkan terutama sebagai

pakan ternak. Selain dari segi nilai jual, kulit singkong memiliki kandungan

karbohidrat yang cukup tinggi. Kandungan karbohidrat di dalam kulit singkong

basah yang dihancurkan sekitar 4,55% (Turyoni, 2005 dalam Marjoko, 2010).

Kandungan pati kulit singkong cukup tinggi, memungkinkan digunakan sebagai

sumber energi bagi mikroorganisme (Muhiddin, 2000).

Pertimbangan-pertimbangan di atas menjadi dasar diperlukannya bahan

tambahan pada makanan yang memenuhi syarat standar keamanan pangan, salah

satunya adalah pewarna makanan non-sintetis. Oleh karena itu, maka dilakukan

penelitian yang berjudul “Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus

purpureus terhadap Produksi Pigmen pada Substrat Tepung Kulit Singkong

(Manihot esculenta)”.

B. Rumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah

yang dapat diambil dari penelitian ini adalah:

“Bagaimanakah pengaruh konsentrasi inokulum Monascus prpureus terhadap produksi pigmen pada substrat tepung kulit umbi singkong (Manihot esculenta)?”

C. Pertanyaan Penelitian

Dari rumusan masalah di atas, dapat diambil beberapa pertanyaan penelitian

yaitu sebagai berikut ;

1. Apakah perbedaan konsentrasi inokulum M. purpureus dapat memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap produksi pigmen yang dihasilkan?

2. Pada konsentrasi inokulum M. purpureus berapa akan dihasilkan pigmen

merah, kuning, dan jingga paling optimum?

D. Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi oleh beberapa hal sebagai berikut ;

(15)

4

2. Jenis substrat yang digunakan adalah tepung kulit singkong varietas Adira 1.

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

(Monascorubramin dan Rubropunctamin) pada panjang gelombang 500 nm,

kuning (Monascin dan Ankaflavin) pada panjang gelombang 400 nm, dan

jingga (Rubropunctatin dan Monascorubrin) pada panjang gelombang 470 nm.

E. Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut ;

1. Mengetahui perbedaan produksi pigmen merah, kuning, dan jingga pada

konsentrasi inokulum M. purpureus 0%,5%,10%, dan 15%.

2. Mengetahui konsentrasi inokulum M. purpureus yang optimum untuk

menghasilkan pigmen merah, kuning, dan jingga.

F. Manfaat

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut ;

1. Mengupayakan pemanfaatan limbah produksi olahan singkong untuk

dijadikan bahan lain yang lebih bermanfaat dan bernilai jual tinggi.

2. Mencari alternatif substrat fermentasi M. purpureus yang dapat menghasilkan

pigmen merah, kuning, dan jingga.

G. Asumsi

1. M. purpureus dapat menghasilkan pigrnen merah, kuning, dan jingga (Juzlova,

et.al, 1996).

2. Produksi pigmen pada substrat padat dipengaruhi oleh beberapa faktor

lingkungan antara lain kelembaban, oksigen/aerasi, pH, suhu dan inokulum

(Timotius, K.H, et al., 1998).

3. Sumber karbon tidak hanya mempengaruhi jumlah tetapi juga jenis pigmen

yang dihasilkan pada proses fermentasi oleh M. purpureus (Broder and

(16)

5

H. Hipotesis

Perbedaan konsentrasi inokulum M. purpureus memiliki pengaruh terhadap

(17)

17 Depy Afiandiningsih, 2013

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan adalah jenis penelitian eksperimen. Termasuk

penelitian eksperimen karena observasi di bawah kondisi buatan (artificial condition)

dan kondisi tersebut dibuat dan diatur. Penelitian ini dilakukan dengan mengadakan

manipulasi abjek penelitian serta adanya kontrol sebagai perbandingan dalam

eksperimen (Nazir, 2003).

Objek dalam penelitian ini adalah produksi pigmen merah, kuning, dan jingga

yang dihasilkan oleh M. purpureus dan dinyatakan dalam satuan Unit Absorbansi per

gram substrat. Kontrol dalam penelitian ini yaitu substrat tepung kulit singkong yang

tidak diberi inokulum spora M. purpureus.

B. Desain Penelitian

Desain penelitian yang digunakan adalah desain Rancangan Acak Lengkap

(RAL). Pada penelitian ini terdapat dua variabel penelitian yaitu variabel bebas dan

variabel terikat. Produksi pigmen merah, kuning, dan jingga oleh M. purpureus

merupakan variabel terikat dalam penelitian ini. Sedangkan konsentrasi inokulum M.

purpureus menjadi variabel bebasnya.

Terdapat 4 perlakuan dalam penelitian ini yaitu inokulum M. purpureus pada

konsentrasi 0%,5%,10%, dan 15%. Pengulangan dilakukan untuk masing-masing

konsentrasi dengan mengikuti rumus (Gomez, 1995), dengan t adalah perlakuan

(treatment) sedangkan r adalah pengulangan (replication). Berdasarkan rumus, maka

(18)

18

(t) (r)-1 ≥ 20

(4) (r-1) ≥ 20

(r-1) ≥ 5

r ≥ 6

Tabel 3.1 Desain Rancangan Penelitian

91 66 65 9 162 158 105 24 114 112 17 42

31 142 23 150 85 133 27 40 100 68 161 73

52 14 16 8 156 34 26 144 90 148 94 97

13 87 54 25 145 55 113 67 77 63 15 82

110 81 12 20 125 19 123 10 152 136 107 39

121 32 28 1 137 62 108 56 69 99 57 102

72 38 45 103 129 11 134 92 79 75 126 61

50 109 118 37 60 166 131 143 30 153 78 95

43 5 80 46 146 111 44 155 104 76 70 164

117 151 93 101 89 98 160 124 84 21 159 140

53 147 106 59 128 4 7 127 29 41 83 48

2 139 88 74 33 132 122 115 138 71 119 49

141 22 6 58 130 47 154 3 51 36 167 120

135 35 151 168 165 116 86 149 96 81 163 64

Keterangan:

(19)

19

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.1. Penempatan Fermentor pada Inkubator

(Sumber: Dokumentasi pribadi)

Banyaknya pengulangan berdasarkan perhitungan diatas adalah sebanyak enam

kali. Oleh karena itu, terdapat 24 unit perobaan dalam penelitian ini yang diletakkan

secara acak. Pada masing-masing unit percobaan, terdapat 7 unit percobaan lagi yang

dibedakan berdasarkan waktu pemanenan, yaitu pada hari ke 1,3,5,7,9,11, dan 13. Hal

tersebut dilakukan untuk mencegah terjadinya kontaminasi pada substrat fermentasi.

Penyusunan unit percobaan dilakukan mengikuti bilangan acak yang diperoleh

dengan menggunakan Microsoft Excel. Unit rancangan disusun seperti pada tabel 3.1

diatas.

C. Populasi dan Sampel

Populasi pada penelitian ini adalah substrat tepung kulit singkong yang terdapat

pada 168 botol fermentor. Sampel pada penelitian ini berupa 1 gram substrat tepung

kulit singkong dari masing-masing botol fermentor yang telah diinkubasi selama 14

(20)

20

D. Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari sampai dengan bulan Mei di

Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI.

E. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

Tabel 3.2 Alat-Alat

No. Alat Spesifikasi Jumlah

1. Autoclave HL36AE 1 unit

2. Jarum inokulasi 3 unit

3. Tabung reaksi Pyrex 25 unit

4. Timbangan digital PT25.221.03.018BF 1 unit

5. Gelas ukur Pyrex, 250 mL 1 unit

6. Vorteks homogenizer PT25.221.03.044BM 1 unit

7. Shaker PT25.2221.03004 BM 1 unit

8. Spektrofotometer PT25-221-03021BF

(2/2) 1 unit

15. Haemocytometer 1 buah

16. Inkubator 1 unit

18. Erlenmayer Pyrex 100 mL 1 buah

19. Termometer 0-100˚C 1 buah

20. Wadah plastik 1 buah

21. Mikroskop Listrik Shimadzu BI-71-16126 1 unit

22. Spatula 4 buah

28. Hot plate & magnetic stireer PT25.221.03.023 BM

(1/2) 1 unit

(21)

21

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tabel 3.3 Bahan-Bahan

No. Bahan Jumlah

1. Isolat Monascus purpureus 1 isolat 2. Tepung kulit singkong 1680 gr

Monascus purpureus ditumbuhkan dalam medium PDA yang

dibuat dengan cara mencampurkan bubuk PDA dengan aquades sesuai

standar yang telah ditentukan. Untuk 1 liter aquades dibutuhkan 3,9

gram bubuk PDA. Campuran bubuk PDA dan aquades kemudian di

aduk menggunakan magnetic stirer dan dipanaskan menggunakan hot

plate hingga mendidih.

2. Sterilisasi

Semua alat dan bahan yang tahan terhadap panas disterilkan dengan

menggunakan autoclave pada suhu 121°C selama 15 menit. Untuk

alat-alat yang tidak tahan terhadap panas disterilkan menggunakan

alkohol 70%.

b. Tahap Pra Penelitian

1. Identifikasi Monascus purpureus

Pada Penelitian ini, isolat M. purpureus diperoleh dari SITH

Institut Teknologi Bandung. Isolat kemudian dibiakkan di

(22)

22

M. purpureus diidentifikasi secara makroskopis dan mikroskopis.

Identifikasi secara maksroskopis dilakukan dengan cara mengamati

bentuk koloni dan hifa dari M. purpureus. Sedangkan identifikasi

secara mikroskopis dilakukan dengan mengamati bentuk hifa, spora,

kleistotesia, dan aleurokonidia M. purpureus di bawah mikroskop.

Sebelumnya, M. purpureus dibiakkan dengan menggunakan slide

culture.

2. Pemeliharaan dan Perbanyakan Monascus purpureus

Isolat M. purpureus yang diperoleh dari SITH ITB kemudian

dibiakkan dan disimpan pada inkubator suhu 4°C. Kapang yang

digunakan untuk penelitian disimpan pada inkubator suhu 30-31°C.

Gambar 3.2 Isolat Monascus purpureus pada PDA miring (a) dan Cawan Petri (b). (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

3. Pembuatan Kurva Produksi Spora Monascus purpureus

Sebelum ke tahap penelitian, kurva produksi spora M. purpureus

perlu dibuat untuk mengetahui jumlah spora yang diproduksi. Setelah

terbentuk kurva, kemudian dapat diketahui pada hari keberapa

produksi spora M. purpureus yang terbanyak. Pembuatan kurva

produksi spora dimulai dengan menumbuhkan isolat M. purpureus

pada cawan Petri secara aseptik kemudian di simpan pada inkubator

suhu 30-31°C. Setelah hari ke-6, koloni M. purpureus yang tumbuh di

(23)

23

cawan Petri kemudian di ambil menggunakan pelubang gabus

berdiameter 0,6 mm. Potongan-potongan miselium kemudian

diinokulasikan pada PDA miring dalam tabung reaksi lalu diinkubasi

pada suhu 30-31°C. Jumlah spora diamati setiap hari dengan cara

memasukkan 9 mL aquades steril ke dalam PDA miring (Tim QC

APH Golongan Jamur, 2009). Spora dilepaskan dengan cara

mengeruknya secara perlahan menggunakan jarum ose sehingga

diperoleh suspensi spora. Setelah itu dihomogenkan dengan

menggunakan vorteks dan dipindahkan ke dalam tabung reaksi

kosong, lalu dipipet dan diteteskan pada bidang hitung

haemocytometer. Setelah itu, ditutup menggunakan gelas penutup,

seperti Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Penutupan Haemocytometer dengan Gelas Penutup.

(Sumber: http://weis.science.oregonstate.edu/)

Haemocytometer ditaruh dibawah mikroskop dengan perbesaran

100x hingga didapat bidang hitung seperti yang terlihat pada Gambar

(24)

24

Gambar 3.4 Haemocytometer yang Diamati Menggunakan Mikroskop.

(Sumber: http://weis.science.oregonstate.edu/)

Gambar 3.5 Kotak Penghitungan Spora Monascus purpureus.

(Sumber: http://www.ilri.org)

Spora yang dihitung hanya yang terletak pada kotak hitung (A + B

+ C + D + E) dengan perbesaran 400×. Penghitungan spora hanya di

daerah bertanda lingkaran seperti yang tersaji dalam Gambar 3.5

Dalam daerah yang diberi tanda lingkran itu seperti pada Gambar

(25)

25

untuk dijadikan tempat menghitung spora, yaitu kotak A, B, C, D dan

E. Setiap kotak A, B, C, D, E memiliki empat kotak kecil. Perhitungan

spora mengikuti aturan seperti yang dijelaskan dalam Gambar 3.5.

Gambar 3.6 Alur Penghitungan Spora Monascus purpureus

Setelah didapatkan jumlah spora Monascus purpureus pada kotak

hitung A, B, C, D dan E, lalu dihitung jumlah spora/ml pada bidang

hitung dengan rumus sebagai berikut:

S=

× 10

3

Keterangan:

S: Jumlah spora/mL

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

L: Luas kotak hitung (0,04×5 = 0,2 mm2)

t: Kedalaman bidang hitung (0,1 mm)

d: Faktor pengenceran

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

(Sumber: Modifikasi dari Tim QC APH Golongan Jamur dan

Hadioetomo, 1993)

4. Pembuatan Tepung Kulit Singkong

Kulit singkong yang digunakan dalam penelitian ini didapat dari

(26)

26

digunakan dalam pembuatan tepung kulit singkong adalah bagian

dalam dari jenis singkong Adira 1 yang dipanen saat berumur 7-8

bulan. Pembuatan tepung kulit singkong dapat dilakukan dengan cara

yang mudah dan menggunakan alat yang sederhana. Singkong diambil

kulit bagian dalamnya lalu dicuci sampai bersih. Setelah proses

pencucian, kulit singkong kemudian dipotong hingga ukurannya kecil

agar lebih mudah pada saat perendaman dan penjemuran (Nebiyu et

al., 2011). Proses penjemuran dilakukan dibawah sinar matahari

selama 48 jam (Nebiyu et al., 2011). Kulit singkong yang sudah kering

lalu dihancurkan hingga menjadi tepung kemudian diayak

menggunakan saringan.

Gambar 3.7 Tepung kulit singkong setelah diayak. (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

Selanjutnya, tepung kulit singkong ditimbang menggunakan

timbangan digital sebanyak 10 gram dan disesuaikan kadar pH yaitu

5-6. Kemudian substrat tersebut ditambahkan 4 mL larutan nutrisi yang

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

dan 1 gr MgSO4.7H2O (Babitha et al., 2006). Sumber nitrogen didapat

(27)

mineral-27

mineral yang berguna sebagai kofaktor dalam proses enzimatis.

Sedangkan sumber garam didapat dari NaCl. Selain itu, kelembaban

substrat ini diatur hingga mencapai 65% dengan menambahkan

sejumlah aquades (Babitha et al., 2006). Setelah semua selesai, setiap

botol fermentasi ditutup dengan alumunium foil dan siap untuk

disterilisasi di autoclave.

5. Persiapan Inokulum Spora M. purpureus

Pembuatan inokulum spora M. purpureus untuk fermentasi

dibuat dengan cara mengeruk spora dari kultur M. purpureus yang

berusia enam hari dengan jarum ose kemudian ditambahkan 9 ml

aquades hingga terbentuk suspensi spora. Suspensi spora yang telah

dibuat kemudian divorteks hingga homogen dan dihitung jumlah

sporanya menggunakan haemocytometer hingga dalam setiap mL

aquades mengandung 6,12×106. Salah satu syarat inokulum adalah

terdapat dalam jumlah optimal. Jumlah minimal sel hidup dalam

inokulum adalah 106. Untuk konsentrasi inokulum 0%, substrat tepung

kulit singkong tidak diinokulasikan dengan suspensi spora M.

purpureus. Untuk konsentrasi 5%, substrat tepung kulit singkong

sebanyak 10 gr diinokulasikan dengan 0,5 ml suspensi spora, Untuk

konsentrasi 10%, substrat tepung kulit singkong sebanyak 50 gr

diinokulasikan dengan 1 ml suspensi spora. Sedangkan untuk

konsentrasi 15%, substrat tepung kulit singkong sebanyak 10 gr

diinokulasikan dengan 1,5 ml suspensi spora. Perhitungan banyaknya

suspensi spora ditentukan dengan rumus sebagai berikut:

S= KS×Wtepung kulit singkong

Keterangan: S= Suspensi Spora KS= Konsentrasi Spora

Wsubstrat= Berat substrat tepung kulit singkong (Musaalbakri,

(28)

28

6. Analisis Kandungan Amilum dan Protein Tepung Kulit Singkong

Analisis kandungan karbohidrat dan protein dilakukan di

Laboratorium Kesehatan dan Fakultas Teknologi Industri Pertanian

Universitas Padjadjaran. Metode yang digunakan untuk menganalisis

kandungan karbohidrat adalah Luff Schoorl. Sedangkan metode yang

digunakan untuk menganalisis kandungan protein adalah metode

Kjedahl.

c. Tahap Penelitian

1. Fermentasi M. purpureus pada Substrat Tepung Kulit Singkong

Substrat tepung kulit singkong yang telah steril kemudian dikeluarkan

dari autoclave dan dibiarkan hingga suhunya turun mendekati suhu

ruang. Setelah itu, substrat tepung kulit singkong diinokulasikan

dengan suspensi spora M. purpureus dengan konsentrasi inokulum

yang meliputi 0%, 5%, 10% dan 15%. Botol ditutup dengan tujuan

agar tidak terjadi kontaminasi. Fermentasi dilakukan pada suhu

30-31°C selama 14 hari dalam kondisi statis.

2. Sampling Substrat Fermentasi

Sampling substrat tepung kulit singkong dilakukan pada hari ke-1, 3,

5, 7, 9, 11, dan hari ke-13 fermentasi. Substrat fermentasi kemudian

dimasukan kedalam inkubator dengan suhu ±50°C (Dikshit, R et al.,

2012).

3. Ekstraksi dan Penghitungan Absorbansi Pigmen Merah

Ekstraksi pigmen dalam substrat tepung kulit singkong dilakukan

dengan cara melarutkan 1 gram sampel substrat fermentasi kedalam 5

ml ethanol 95% kemudian dikocok dengan kecepatan 200 rpm selama

1 jam (Babitha, S et al., 2006). Setelah itu, hasil ekstraksi kemudian

disentrifus dengan kecepatan 10.000rpm selama 15 menit hingga

didapat supernatannya (Dikshit, R et al., 2012). Supernatan kemudian

dimasukkan ke dalam tabung cuvet untuk diukur absorbansinya pada

(29)

29

adalah 500 nm untuk pigmen merah, 470 nm untuk pigmen jingga, dan

(30)

30

G. Alur Penelitian

Penelitian ini mempunyai alur penelitian sebagai berikut:

Sampel kulit singkong

Penambahan 20 mL larutan nutrisi yang mengandung (dalam gr/L): 2 gr KH2PO4, 5 gr NH4NO3, 1 gr

NaCl, dan 1 gr MgSO4.7H2O

(Babitha et al., 2006), penyesuaian pH, dan kelembaban, serta

pemberian inokulum Monascus

purpureus sesuai konsentrasi.

Inkubasi selama 15 hari

Tepung kulit singkong

Sterilisasi substrat tepung kulit singkong dan nutrisi

Penghitungan absorbansi pigmen merah (500 nm), kuning (400 nm), dan jingga (470 nm)

Analisis Data

Perendaman selama 24 jam dan pengeringan di bawah sinar matahari selama 2 hari

Penggilingan

(31)

46

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Perbedaan konsentrasi inokulum M. purpureus yang ditumbuhkan dalam

substrat tepung kulit singkong memberikan pengaruh yang signifikan terhadap

produksi pigmen. Produksi pigmen yang tertinggi terjadi pada konsentrasi

inokulum M. purpureus 10% dengan nilai absorbansi untuk masing-masing

pigmen sebesar 1,09, 1,63, dan 0,96.

B. Saran

Adapun saran yang ingin diberikan dari penulis bagi peneliti selanjutnya

adalah diperlukan pemurnian terhadap hasil ekstraksi pigmen dan penambahan

waktu fermentasi. Selain itu, diperlukan juga kajian lebih mendalam tentang

produksi senyawa lain yang berhubungan dengan sintesis pigmen sehingga dapat

(32)

47

DAFTAR PUSTAKA

Ait, Maryani dan Ida Nuraeni. (2010). Penggunaan Zat Additive Alami dan Non Alami di Desa Situ Udik dan Desa Cimanggi-1 Kecamatan Cibungbulang Kabupaten Bogor. Dalam Jurnal Penyuluhan Pertanian [Online], Vol.5, No.1, hal.16-23. Tersedia: http://www.stpp-bogor.ac.id/userfiles/file/02-Ait%20edited.pdf

Argasasmita, Tri Utama., Deddy Muchtadi, Made Astawan, dan Sri Widowati. (2008). Karakterisasi Sifat Fisikokimia dan Indeks Glikemik Varietas Beras Beramilosa Rendah dan Tinggi. Dalam Jurnal Skripsi Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor

Babitha, Sumathy. (2006). Jackfruit Seed-A novel Substrate for The Production of Monascus Pigments Through Solid State Fermentation. Dalam Journal of Food Technology dan Biotechnology [Online], Vol. 44, No.4, hal.465-471. Tersedia: http://www.ftb.com.hr/44/44-465.pdf

Carels, Mariette dan David Shepherd. (1975). Sexual Reproductive Cycle of Monascus in Submerged Shaken Culture. Dalam Journal of Bacteriology, Vol. 122, hal. 288-294

Carvalho, Julio. (2007). Effect of Substrates on The Production of Monascus Biopigments by Solid-State Fermentation and Pigment Extraction Using Different Solvents. Dalam Indian Journal of Biotechnology [Online], Vol.6, No.-, hal. 194-199. Tersedia: http:// nopr.niscair.res.in/ bitstream/123456789/3025/1/IJBT%206%282%29%20194-199.pdf

Dikshit, Rashmi dan Padmavathi Tallapragada. (2010). Comparative Study of Monascus sanguineus and Monascus purpureus as Potential Sources For Red Pigment Production. Dalam International Journal of Pharma and Bio Sciences, Vol. 3, hal. 885-895

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. Dalam Journal Food Microbiology and Safety

Gomez, AA dan Kwanchai A. Gomez. (1995). Prosedur Statistik untuk Pnelitian Pertanian (Edisi Kedua), Terjemahan Endang Sjamsuddin dan Justika S. Baharsjah. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press)

(33)

48

Jenie, Betty Sri Laksmi., Ridawati, dan Winiati Pudji Rahayu.(1994). Produksi Angkak oleh Monascus purpureus dalam Medium Limbah Cair Tapioka, Ampas Tapioka, dan Ampas Tahu. Dalam Bul. Tek. Dan Industri Pangan [Online], vol. V no. 3, hal. 60-64. Tersedia: http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/42581/Betty_Sri_Laks mi_Jenie_produksi%2520an

Jùzlova, P., Martinkova, L., dan Kren, V. (1996). Secondary Metabolites of The Fungus Monascu. Dalam J. Ind. Microbiol, Vol.16, hal. 163-70

Kasim, Ernawati. (2005). Kandungan Pigmen dan Lovastatin pada Angkak Beras Merah Kultivar Bah Butong dan BP 1804 IF 9 yang Difermentasi dengan Monascus purpureus JmbA. Dalam Jurnal Biodiversitas [Online], Vol.7, No.1, hal. 7-9. Tersedia: http:/ / biodiversitas. mipa.uns.ac.id /D/ D0701/D070103.pdf

Kasim, Ernawati., S. Astuti., dan N. Nurhidayat. (2005). Karakterisasi Pigmen dan Kadar Lovastatin Beberapa Isolat Monascus purpureus. Dalam Jurnal Biodiversitas, Vol. 6, No.4, hal. 245-247

Marjoko, Agus. (2010). Daya Terima dan Kadar Alkohol pada Tape Kulit Singkong Berdasarkan Variasi Jumlah Ragi. Dalam Undergraduate Theses Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang

Muhiddin, N., N. Juli, dan I.N.P. Aryantha. (2000). Peningkatan Kandungan Protein Kulit Umbi Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi. Jurnal Matematika dan Sains, Vol. 6, hal.1-12

Musaalbakri, A.M. (2005). Fermentation Conditions Affecting Growth and Red Pigment Production of Monascus purpureus FTC 5391. Dalam J. Trop Agric. And Fd. [Online], Vol.33, No.2, hal.261-276. Tersedia: http://rac1.mardi.gov.my/jtafs/33-2/Fermentation.pdf

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

Nimnoi,Pongrawee. (2009). Improving solid-state Fermentation of Monascus purpureus on Agricultural Products for Pigment Production. Dalam Jurnal Food Bioprocess Technol,Springer [Online].Tersedia: http://www.springerlink.com/content/qul2450433456035/

(34)

49

Nebiyu, Amsalu., Essublew Getachew. (2011). Soaking and Drying Of Cassava Roots Reduced Cyanogenic Potential of Three Cassava Varieties at Jimma, Southwest Ethiopia [Online]. Dalam African Journal of Biotechnology Vol. 10, hal. 13465-13469. Tersedia: http://www.academicjournals.org/AJB

Pattanagul, Patcharee. (2007). Review of Angkak (Monascus purpureus). Dalam Journal Science Chiang Mai [Online], Vol.34, No.3, hal. 319-328. Tersedia: http://www.science.cmu.ac.th/journal-science/343_7_ReviewPatcha.pdf

Permana. R Djumhawan, M.Susanti, D.Tisnadjaja.. (2004). The Analysis of The Quality of Red Fermented rice (RFR) Product with Monascus purpureus 3090. Dalam Jurnal Biodiversitas [Online]. Vol 5,hal.7-12.Tersedia: http:// lib.atmajaya. ac.id/default.aspx?tabID=61&src=k&id=156211

Prabowo, A., D. Samaih dan M. Rangkuti. (1993). Pemanfaatan Ampas Tahu Sebagai Makanan Tambahan Dalam Usaha Penggemukan Domba Potong. Proceeding Seminar 1983. Lembaga Kimia Nasional-LIPI,Bandung.

Perez, Santiago. (2006). Cell Counts Using Improved Neubauer Haemocytometer

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

Rasheeva, Tanya.,Jean Noel, dan Anna Kujumdzieva. (1997). Taxonomic Investigation Of Monascus purpureus 94-25 Strain. Dalam Journal of Culture Collections, Vol. 2, hal. 51-59

Santoso, G.S.B. (1985). Produksi Pewarna Alami Angkak dengan Media Fermentasi beras sosoh. Dalam Media Teknologi dan Pangan, Vol. 2, hal. 34-38

Soeksmanto. (2009). Produksi Senyawa Bioaktif Antioksidan, Pelindung Hati dan Peningkatan Kadar Trombosit dari Ekstrak Kulit Lawang, Cinnamomum cullilaban (Lauraceae) dan Kapsul Angkak [Online]. Tersedia: http://www.biotek.lipi.go.id/index.php

Suprihatin. (2010). Teknik Fermentasi. Surabaya: UNESA Press

(35)

50

Ventakeshwaran. (2010). Characterization Of Bioactive Molecules From Monascus purpureus Fermented Finger Millet (Eleusine coracana). Dalam Food Microbiology Department Central Food Technological Research Institute Mysore