POTENSI PROBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT ACAR
KUBIS PUTIH (
Brassica oleracea
) SENTRA SUMOWONO,
BANDUNGAN YANG DIFERMENTASI DALAM KADAR
GARAM 5% DAN 7,5%
PROBIOTIC POTENCIAL OF LACTIC ACID BACTERIA
FROM WHITE CABBAGE
(
Brassica oleracea) PICKLE OF
SUMOWONO, BANDUNGAN FERMENTED IN 5% AND
7,5% OF SALT CONCENTRATION
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh:
HANS CHRISTIAN PURNOMO SOELISTIJO
13.70.0013
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya yang bertandatangan di bawah ini:
Nama : Hans Christian Purnomo Soelistijo
NIM : 13.70.0013
Fakultas : Teknologi Pertanian
Program Studi : Teknologi Pangan
Menyatakan bahwa skripsi Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat Acar Kubis Putih (Brassica oleracea) Sentra Sumowono, Bandungan yang Difermentasi dalam Kadar Garam 5% dan 7,5% adalah karya saya sendiri dan tidak terdapat karya lain yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang pengetahuan saya, tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu 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, Juli 2017
iii
POTENSI PROBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT ACAR
KUBIS PUTIH (
Brassica oleracea
) SENTRA SUMOWONO,
BANDUNGAN YANG DIFERMENTASI DALAM KADAR
GARAM 5% DAN 7,5%
PROBIOTIC POTENCIAL OF LACTIC ACID BACTERIA
FROM WHITE CABBAGE
(
Brassica oleracea) PICKLE OF
SUMOWONO, BANDUNGAN FERMENTED IN 5% AND
7,5% OF SALT CONCENTRATION
Oleh:
HANS CHRISTIAN PURNOMO SOELISTIJO NIM : 13.70.0013
Program Studi : Teknologi Pangan
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal : 11 Juli 2017
Semarang, 24 Juli 2017 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I, Dekan,
Dr. Ir. Lindayani, MP Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc.
Pembimbing II,
iv
RINGKASAN
Kubis putih (Brassica oleracea) merupakan salah satu jenis sayuran yang
ketersediaannya melimpah di Indonesia. Di daerah Jawa Tengah, Kecamatan Sumowono, Bandungan merupakan salah satu sentra pertanian kubis putih. Walaupun ketersediaan kubis putih melimpah, jumlah kubis putih yang tidak dapat dikonsumsi cukup tinggi dikarenakan kubis putih memiliki umur simpan yang relatif singkat. Kubis putih dapat diolah lebih lanjut menjadi acar sehingga tidak mudah busuk. Acar merupakan produk hasil fermentasi oleh bakteri asam laktat (BAL) alami. BAL memiliki kemampuan probiotik yang berguna bagi kesehatan pencernaan manusia dan
memiliki aktivitas antimikroba terhadap bakteri patogen. Senyawa–senyawa
antimikroba yang dihasilkan berupa asam laktat, diasetil, hidrogen peroksida, CO2, asetaldehid, dan bakteriosin dapat berpotensi untuk memperpanjang umur simpan bahan pangan karena dapat menghambat dan menginaktivasi mikroorganisme patogen dan pembusuk pada makanan. Pertumbuhan BAL dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur lingkungan inkubasi, kandungan nutrisi yang tersedia, dan pH. Pemilihan sentra kubis tertentu dan perbedaan perlakuan kadar garam (5% dan 7,5%) dapat mempengaruhi jenis bakteri asam laktat yang tumbuh selama proses fermentasi. Bakteri asam laktat dengan jenis genus yang berbeda dapat memiliki potensi antimikroba yang berbeda pula. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi probiotik bakteri asam laktat dari hasil fermentasi acar kubis putih sentra Sumowono, Bandungan
dengan perlakuan kadar garam 5% (kode H) dan 7,5% (kode C) pada suhu ruang 30oC.
Penelitian ini diawali dengan melakukan fermentasi kubis putih pada suhu ruang 30oC
selama 4 hari kemudian dilanjutkan dengan tahap isolasi, identifikasi genus, uji aktivitas probiotik, dan uji aktivitas antimikroba. Identifikasi genus dilakukan berdasarkan sifat morfologikal, pewarnaan Gram, pewarnaan spora, uji katalase, uji motilitas, dan uji produksi gas. Uji aktivitas probiotik meliputi uji ketahanan asam (pH 3 dan pH 7), uji ketahanan garam empedu (0,3%), dan uji aktivitas antimikroba terhadap bakteri patogen Staphylococcus aureus FNCC 0047 dan Escherichia coli FNCC 0091. Berdasarkan hasil pengujian diperoleh 56 isolat bakteri asam laktat yang terdiri atas 33 isolat kode H
dan 23 isolat kode C yang diduga berasal dari genus Lactobacillus. Seluruh bakteri
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat, dan penyertaanNya
Penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi yang berjudul “Potensi Probiotik Bakteri
Asam Laktat Acar Kubis Putih (Brassica oleracea) Sentra Sumowono, Bandungan yang
Difermentasi dalam Kadar Garam 5% dan 7,5%”. Penulisan Skripsi ini merupakan salah
satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi
Pertanian, Program Studi Teknologi Pangan, Universitas Katolik Soegijapranata,
Semarang.
Kelancaran dan keberhasilan dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini tentunya tidak
terlepas dari arahan, bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis
ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah terlibat, khususnya
kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus atas berkat, kasih, dan penyertaan-Nya.
2. Ibu Dr.V. Kristina Ananingsih, ST, MSc selaku Dekan Fakultas Teknologi
Pertanian, Program Studi Teknologi Pangan yang telah menyetujui pemilihan
tempat kerja praktek.
3. Ibu Dr. Ir. Lindayani, MP, selaku pembimbing I dan Ibu Dra. Laksmi Hartayanie,
MP, selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk
membimbing, memberikan saran dan dukungan kepada Penulis dari awal Penulis
melakukan penelitian hingga penyusunan dan penulisan skripsi ini.
4. Ibu Katharina Ardanareswari, STP, MSc. selaku koordinator ujian skripsi yang
membantu Penulis dalam pengumpulan syarat administrasi dan jadwal sedari ujian
proposal hingga sidang skripsi.
5. Mbak Agata, Mas Sholeh, Mas Pri, dan Mas Lilik selaku laboran Fakultas
Teknologi Pertanian yang telah membantu dan memberikan arahan sehingga
penelitian terselesaikan dengan baik.
6. Staf Tata Usaha Teknologi Pangan yang telah membantu kegiatan administrasi sejak
vii
7. Papa dan Siko yang telah memberikan dukungan moril dan materiil selama penulis
melakukan penelitian dan penyusunan skripsi.
8. Agatha Dewi, Agata Meiliawati, Milka Melinda, dan Sylvester Agathon selaku
rekan kerja Penulis dalam melakukan penelitian yang telah menemani, memberikan
dukungan tenaga dan semangat serta selalu bersama dalam penyusunan proposal,
pelaksanaan penelitian hingga penyusunan skripsi ini.
9. Cik Livia, Cik Anastasia Lamtara, Cik Velin, Fiorency Santoso dan Agatha Putri
yang telah membantu, memberikan semangat, memberi masukkan positif, dan
membimbing Penulis dari awal hingga akhir penelitian.
10.Donna Larissa Khuangga, Riana Natalia Setiyawan, Liem Pamela Lukito, Devi
Indaryanti Taryono, Jessica Novia Suharto, Adri Darmawan, Vincentius Alan
Wijaya, Rainier Ravian Zunggaval, dan Arief Wiyarta Prakarsa selaku sahabat
Penulis selama menjalani perkuliahan yang selalu mendukung dan memberikan
semangat bagi Penulis.
11.Semua pihak yang telah membantu kelancaran dalam penelitian dan penyusunan
laporan skripsi ini yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penulisan laporan skripsi ini tidaklah sempurna karena
keterbatasan Penulis. Penulis mengharapkan agar para pembaca dapat memberi kritik
dan saran agar dapat meningkatkan kemampuan Penulis dikemudian hari. Akhir kata,
Penulis berharap semoga laporan skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan sedikit
pengetahuan bagi para pembaca dan pihak-pihak yang membutuhkan.
Semarang, 20 Juni 2017
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PERNYATAAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
1.2. Tinjauan Pustaka... 2
1.2.1. Kubis Putih (Brassica oleracea) ... 2
1.2.2. Bakteri Asam Laktat (BAL) ... 3
1.2.3. Probiotik ... 5
1.3. Tujuan Penelitian ... 7
2. MATERI DAN METODE ... 8
2.1. Tempat dan Waktu Penelitian... 8
2.2. Materi... 8
2.2.1. Alat ... 8
2.2.2. Bahan ... 8
2.3. Metode ... 9
2.3.1. Rancangan Percobaan ... 9
2.3.2. Fermentasi Acar Kubis Putih ... 10
2.3.3. Isolasi Bakteri Asam Laktat ... 11
2.3.4. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Karakter Morfologikal & Biokimia ... 11
2.3.5. Identifikasi Genus BAL Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan Bakteri ... 13
2.3.6. Pengujian Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat ... 14
3. HASIL PENELITIAN ... 16
3.1. Fermentasi Acar Kubis Putih ... 16
3.2. Isolasi Bakteri Asam Laktat ... 16
ix
a. Pewarnaan Gram ... 21
b. Pewarnaan Spora ... 22
c. Uji Motilitas ... 23
d. Uji Aktivitas Katalase ... 23
e. Uji Produksi Gas ... 24
3.4. Identifikasi Genus BAL Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan Bakteri ... 25
3.5. Pengujian Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat ... 27
a. Pengujian Ketahanan Terhadap Asam ... 29
b. Pengujian Ketahanan Terhadap Garam Empedu ... 30
c. Pengujian Aktivitas Antimikroba ... 31
4. PEMBAHASAN ... 32
4.1. Fermentasi Acar Kubis Putih ... 32
4.2. Isolasi Bakteri Asam Laktat ... 33
4.3. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Karakter Morfologikal & Biokimia ... 33
4.4. Identifikasi Genus BAL Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan Bakteri ... 35
4.5. Pengujian Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat ... 36
5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 40
5.1. Kesimpulan ... 40
5.2. Saran ... 40
6. DAFTAR PUSTAKA ... 41
x
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Komposisi Gizi Kubis Putih tiap 100 gram Bahan Segar ... 3
Tabel 2. Hasil Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi Acar Kubis Putih dalam Kadar Garam 5% ... 18
Tabel 3. Hasil Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi Acar Kubis Putih dalam Kadar Garam 7,5% ... 20
Tabel 4. Identifikasi Genus Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan pada Berbagai Kadar NaCl, Suhu, dan pH ... 25
Tabel 5. Hasil Pengujian Potensi Probiotik Isolat Bakteri Asam Laktat Hasil Fermentasi Acar Kubis Putih ... 27
Tabel 6. Hasil Uji Pendahuluan Lama Waktu Fermentasi Acar Kubis Putih ... 49
Tabel 7. Hasil Absorbansi Kemampuan Tumbuh Isolat Bakteri Asam Laktat Hasil Fermentasi Acar Kubis Putih dalam Kadar Garam 5% pada Tingkat Suhu, Kondisi pH, dan Kadar NaCl yang Berbeda ... 50
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Diagram Alir dari Rancangan Percobaan ... 9
Gambar 2. Kubis Putih yang Digunakan (a); Irisan Kubis Putih (b); Perulangan Sampel dalam tiap Kadar Garam yang Berbeda (c) ... 10
Gambar 3. Fermentasi Kubis Putih dalam Kadar Garam 5% (a); Fermentasi Kubis Putih dalam Kadar Garam 7,5% (b) ... 16
Gambar 4. Isolat Bakteri dari Hasil Pengenceran 10-5 pada Kadar Garam 5% yang
Menghasilkan Koloni Tunggal dan Zona Bening (a); Isolat Bakteri dari
Hasil Pengenceran 10-3 pada Kadar Garam 7,5% yang Menghasilkan
Koloni Tunggal dan Zona Bening (b) ... 17
Gambar 5. Hasil Pengamatan Pewarnaan Gram pada Isolat H3A5 dengan Mikroskop Perbesaran 10 x 100 (Bakteri Gram-positif) (a); Hasil Pengamatan Pewarnaan Gram pada Isolat H2C3 dengan Mikroskop Perbesaran 10 x 100 (Bakteri Gram-negatif) (b) ... 22
Gambar 6. Hasil Pengamatan Pewarnaan Spora pada Isolat C3A16 dengan Mikroskop Perbesaran 10 x 100 (Bakteri Spora-negatif) ... 22
Gambar 7. Uji Motilitas pada Isolat H3A19 Bersifat Non-Motil (a); Uji Motilitas pada Isolat C3A1 Bersifat Motil (b) ... 23
Gambar 8. Uji Aktivitas Katalase pada Isolat C3A8 Bersifat Katalase Negatif (a); Uji Aktivitas Katalase pada Isolat C3A9 Bersifat Katalase Positif (b) ... 24
Gambar 9. Uji Produksi Gas pada Isolat C3A6 Bersifat Homofermentatif (a); Uji Aktivitas Katalase pada Isolat C3A7 Bersifat Heterofermentatif (b) ... 24
Gambar 10. Kemampuan Ketahanan Isolat H1C7 Terhadap pH 3 pada Jam ke-0 (a-i); pada Jam ke-1,5 (a-ii); pada Jam ke-3 (a-iii); dan Terhadap pH 7 pada Jam ke-0 (b-i); pada Jam ke-1,5 (b-ii); serta pada Jam ke-3 (b-iii) ... 30
Gambar 11. Kemampuan Ketahanan Isolat H3A20 Terhadap Garam Empedu 0,3% pada Jam ke-0 (a); pada Jam ke-2 (b); dan pada Jam ke-4 (c) ... 31
Gambar 12. Kemampuan Isolat C3A36 dalam Menghambat Staphylococcus aureus
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Media yang Digunakan dalam Penelitian ... 46
Lampiran 2. Komposisi dari Larutan Standard McFarland 2, 3, dan 5 ... 48
Lampiran 3. Penentuan Lama Waktu Fermentasi Acar Kubis Putih pada Suhu Ruang 49
