ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI ASAM LAKTAT PADA MAKANAN TRADISIONAL ASINAN REBUNG

KUNING BAMBU BETUNG (Dendrocalamus asper) LOKAL MRANGGEN, JAWA TENGAH

ISOLATION AND IDENTIFICATION OF LACTIC ACID

BACTERIA ON TRADITIONAL FOOD YELLOW BAMBOO SHOOTS PICKLES FROM “BAMBU BETUNG (Dendrocalamus

asper)” LOCAL MRANGGEN, CENTRAL JAVA

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian

Oleh :

DONNY SETIADI

08.70.0043

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG

2012

ii

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI ASAM LAKTAT

PADA MAKANAN TRADISIONAL ASINAN REBUNG

KUNING BAMBU BETUNG (Dendrocalamus asper)

LOKAL MRANGGEN, JAWA TENGAH

Oleh:

DONNY SETIADI

NIM : 08.70.0043

Program Studi : Teknologi Pangan

Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan

di hadapan sidang penguji pada tanggal: 25 Juni 2012

Semarang, 25 Juni 2012

Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Katolik Soegijapranata

Pembimbing I, Dekan,

Ir. Lindayani, MP., PhD. Ita Sulistyawati, STP., MSc.

Pembimbing II,

Dra. Laksmi Hartayanie, MP.

iii

RINGKASAN

Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang kaya akan manfaat baik bagi dunia kesehatan maupun dunia pangan karena kemampuannya sebagai zat antimikrobial alami bagi bakteri patogen. Bakteri asam laktat dapat diperoleh dari makanan atau bahan yang berasal dari proses fermentasi seperti contohnya asinan rebung. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi serta mengidentifikasi bakteri asam laktat yang terdapat dalam asinan rebung kuning bambu betung (Deondrocalamus asper). Asinan rebung dibuat dari rebung kuning yang berasal dari bambu betung (Deondrocalamus asper) lokal Mranggen, Jawa Tengah. Proses pembuatan asinan rebung dilakukan dengan cara menambahkan larutan garam sebesar 2,5% hingga rebung terendam seluruhnya, setelah itu container ditutup dan proses fermentasi berlangsung selama 7 hari. Pengujian yang dilakukan meliputi perhitungan total asam laktat selama proses fermentasi, identifikasi BAL dengan uji biokimia (pewarnaan gram, pewarnaan spora, bentuk bakteri, uji katalase, uji motilitas, uji produksi gas), pengujian kemampuan pertumbuhan bakteri asam laktat pada suhu 10oC, 45

oC, 50 oC, pH 4,4 dan 9,6 serta kadar NaCl 6,5% dan 18% dan uji dengan menggunakan API CHL 50 test kit. Total asam laktat yang terkandung pada asinan rebung kuning bambu betung (Deondrocalamus asper) setelah 7 hari proses fermentasi berkisar antara 0,285% hingga 0,534%. Berdasarkan hasil identifikasi dengan uji biokimia diperoleh 21 isolat bakteri asam laktat. Pengujian kemampuan pertumbuhan bakteri asam laktat pada berbagai suhu, pH dan Kadar NaCl dari 21 isolat menunjukan bahwa bakteri asam laktat pada asinan rebung dapat tumbuh pada suhu 10oC, 45 oC, 50 oC, kadar NaCl 6,5%, serta pada pH 4,4 dan 9,6 namun tidak dapat tumbuh pada kadar NaCl 18%. Hasil pengujian kemampuan pertumbuhan bakteri asam laktat diperoleh bahwa 8 isolat bakteri asam laktat termasuk dalam genus lactobacillus, namun 13 isolat yang lain belum dapat teridentifikasi. Dari hasil penelitian uji biokimia dan pengujian kemampuan pertumbuhan pada berbagai suhu, pH, dan kadar NaCl dapat disimpulkan bahwa bakteri asam laktat yang tumbuh pada asinan rebung kuning bambu betung (Deondrocalamus asper) termasuk dalam bakteri asam laktat dengan genus obligat homofermentatif atau fakultatif heterofermentatif lactobacillus. Bakteri asam laktat yang terdapat dalam Asinan rebung kuning bambu betung (Deondrocalamus asper) lokal Mranggen, Jawa Tengah antara lain Lactobacillus plantarum melalui isolat 111 dengan presentase kemiripian ciri-ciri pada database API-LAB software sebesar 90,8% dan Lactobacillus pentosus melalui isolat 321 dengan presentase kemiripian ciri-ciri pada database API-LAB software sebesar 84,3%.

iv

SUMMARY

Lactic acid bacteria (LAB) hava a lot of benefits for medical and food industry because of their ability as antimicrobial substance for pathogenic bacteria. Lactic acid bacteria can be obtained from food or ingredients derived from fermentation processes such as pickled bamboo shoots. The aims of this research were to isolate and identify lactic acid bacteria contained in yellow bamboo shoots pickles from “Bambu Betung (Dendrocalamus asper)” l Yellow bamboo shoots pickles for this research was made from yellow bamboo shoots from “Bambu Betung”local Mranggen, Central Java. The bamboo shoots pickles were made by mixed yellow bamboo shoots with 2.5% of brine, after that placed into sealed container and incubated for 7 days. During the fermentation process, total lactic acid were tested. And then LAB were isolated from yellow bamboo shoot pickles and were identified with biochemical tests (gram and spora stain, bacteria form catalase test, motility test, and production gas reaction), growth capability tests of lactic acid bacteria in temperature 10oC, 45 oC, and 50 oC, in pH 4.4 and 9.6 an also in 6.5% and 18% of NaCl concentration and the last, the isolates were identified with API 50 CHL test. Based on isolation and identification with biochemical test found 21 isolates of lactic acid bacteria. Growth capability tests from 21 isolates show that lactic acid bacteria from bamboo shoots pickles can growth in 10oC and 45 oC, 50 oC, 6.5% of NaCl concentration, and also at pH 4.4, and 9.6 but the lactic acid bacteria from bamboo shoots pickles can’t growth at 18% of NaCl concentration. From growth capability tests found that 8 isolates were included in genus Lactobacillus and 13 isolates unidentified. From the results of the biochemical identification and growth capability, can be concluded that lactic acid bacteria from yellow bamboo shoots pickles from “Bambu Betung (Dendrocalamus asper)” local Mranggen, Central Java were included in homofermentative obligate or heterofermentatif facultative lactobacillus. The results with API 50 CHL test kit were included in yellow bamboo shoots pickles from “Bambu Betung (Dendrocalamus asper)” are Lactobacillus plantarum from isolate 111 with percentages of similarity 90.8% dan Lactobacillus pentosus from isolate 321 with percentages of similarity 84.3%.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah Bapa, Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria

karena atas berkat serta tuntunan roh kudusNya, Penulis dapat menyelesaikan penulisan

skripsi dengan judul “Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat pada Makanan Tradisional

Asinan Rebung Kuning Bambu Betung (Dendrocalamus asper) lokal Mranggen, Jawa

Tengah.”. Skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh

gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, UNIKA Soegijapranata

Semarang.

Seluruh kelancaran dan keberhasilan ini pun tentunya tidak terlepas dari bantuan, arahan,

bimbingan, serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, Penulis ingin mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Ibu Ita Sulistyawati, STP, MSc. sebagai Dekan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi

Pertanian Universitas Soegijapranata Semarang.

2. Ibu Ir. Lindayani, MP, PhD. selaku pembimbing I dan Dra. Laksmi Hartayanie, MP.

selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing,

memberikan saran, dan dukungan dari awal Penulis melakukan penelitian hingga akhir

penulisan skripsi ini.

3. Papa, Mama serta Albert yang selalu memberikan dukungan baik dalam bentuk doa serta

semangat selama penelitian serta pembuatan skripsi ini.

4. Debby Cakra Wijaya yang telah memberikan dukungan semangat, doa, serta selalu

menemani Penulis saat penyusunan proposal, penelitian di laboratorium, dan saat

penyusunan laporan skripsi.

5. Elke dan Hengky sebagai partner kerja Penulis yang telah menemani, dan memberi

dukungan semangat serta selalu bersama-sama dalam pembuatan proposal, pelaksanaan

penelitian di laboratorium, dan dalam penyusunan skripsi ini.

6. Ko Awei, Atenk, dan juga Mbak Endah dan Mas Soleh yang telah membantu, menemani

baik siang maupun malam, serta memberikan arahan dan bimbingan kepada Penulis

dalam pelaksanaan penelitian di laboratorium.

7. Juju, Tommy, Melita, Jessica, Gilang, Yudha, Yudi, Tejo, Nadiro, Hugo, dan Etha yang

telah memberikan dukungan semangat dalam pembuatan skripsi ini.

8. Seluruh teman – teman FTP lainnya dari angkatan 2008, 2009, 2010, dan 2011 yang telah

vi

banyak memberikan bantuan untuk Penulis baik tenaga maupun pemikiran serta

semangat selama pelaksaan skripsi ini.

9. Seluruh teman-teman Co Trainer serta Supervisor ATGW 2009, 2010, dan 2011,

terutama untuk Silvani, Bagus, Ferdian, Winda, Kape, Jalu, Elkana, Yessi yang telah

menemani dan selalu memberikan semangat-semangat sehingga Penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini.

10. Teman-teman yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu yang telah banyak

memberikan semangat dalam pelaksaan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna dan

masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, berbagai kritik dan saran yang yang bermanfaat

bagi Penulis dari para pembaca dan semua pihak sangat Penulis harapkan. Akhir kata, Penulis

berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan bagi para

pembaca dan semua pihak yang membutuhkan.

Semarang, Juni 2012

Penulis

Donny Setiadi

vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................................. ii RINGKASAN .......................................................................................................................... iii SUMMARY .............................................................................................................................. iv KATA PENGANTAR ............................................................................................................. v DAFTAR ISI ........................................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ................................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................................... xii

1. PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang ........................................................................................................... 1 1.2. Tinjauan Pustaka ........................................................................................................ 3

1.2.1.Bakteri Asam Laktat (BAL) ............................................................................... 3 1.2.2.Manfaat Bakteri Asam Laktat............................................................................. 8 1.2.3.Rebung Bambu Betung (Dendrocalamus asper) Sebagai Sumber

Penghasil Bakteri Asam Laktat ........................................................................... 9

1.2.4.Asinan Rebung Kuning Bambu Betung (Dendrocalamus asper) ...................... 11 1.3. Tujuan Penelitian ....................................................................................................... 12

2. MATERI METODE .......................................................................................................... 13

2.1. Materi ......................................................................................................................... 13 2.1.1.Alat ..................................................................................................................... 13 2.1.2.Bahan .................................................................................................................. 13

2.2. Metode ....................................................................................................................... 15 2.2.1.Uji Pendahuluan ................................................................................................. 15

2.2.1.1. Pembuatan Asinan Rebung ...................................................................... 15 2.2.2.Uji Utama ........................................................................................................... 15

2.2.2.1. Pembuatan Asinan Rebung ...................................................................... 15 2.2.3.Pengujian Total Asam Tertitrasi ......................................................................... 15 2.2.4.Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat ..................................................... 16 2.2.5.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Karakter Morfologikal ............. 16

2.2.5.1.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Pewarnaan Gram ............. 16 2.2.5.2.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Pewarnaan Spora ............. 17

2.2.6.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Aktivitas Katalase .............. 17 2.2.7.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Motilitas ............................. 17 2.2.8.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Produksi Gas ............................ 18

viii

2.2.9.Kemampuan Pertumbuhan Bakteri pada Berbagai Suhu, Kadar NaCl dan pH .. 18 2.2.9.1.Pertumbuhan Bakteri pada Suhu (10oC, 45oC, dan 50oC) ......................... 18 2.2.9.2.Pertumbuhan Bakteri pada kadar NaCl (6,5% dan 18%) .......................... 18 2.2.9.3.Pertumbuhan Bakteri pada pH (4,4 dan 9,6) ............................................. 19

2.2.10. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Menggunakan API 50 CHL ....................... 19 2.2.11. Pembuatan Stok Bakteri Asam Laktat ............................................................. 19

3. HASIL PENELITIAN ....................................................................................................... 20

3.1. Fermentasi Asinan Rebung ........................................................................................ 20 3.2. Total Asam Laktat yang Terkadung dalam Asinan Rebung ...................................... 21 3.3. Isolasi Bakteri Asam Laktat (BAL) dari Asinan Rebung .......................................... 22 3.4. Identifikasi Bakteri Asam Laktat (BAL) dari Asinan Rebung .................................. 23

3.4.1.Identifikasi Bakteri Asam Laktat (BAL) Berdasarkan Pewarnaan Gram .......... 24 3.4.2.Identifikasi Bakteri Asam Laktat (BAL) Berdasarkan Pewarnaan Spora .......... 25 3.4.3.Identifikasi Bakteri Asam Laktat (BAL) Berdasarkan Aktivitas Katalase......... 25 3.4.4.Identifikasi Bakteri Asam Laktat (BAL) Berdasarkan Uji Motilitas ................. 26 3.4.5.Identifikasi Bakteri Asam Laktat (BAL) Berdasarkan Produksi Gas................. 27 3.4.6.Identifikasi Bakteri Asam Laktat (BAL) Berdasarkan

Kemampuan Pertumbuhan Bakteri pada Berbagai pH, Suhu, dan Kadar NaCl . 28

3.4.7.Identifikasi Spesies Bakteri Asam Laktat (BAL) dengan Menggunakan API 50 CHL test kit ......................................................................................................... 32

4. PEMBAHASAN ................................................................................................................ 37 4.1. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Asinan Rebung ............................ 38

4.1.1.Isolasi Bakteri Asam Laktat dari Asinan Rebung .............................................. 38 4.1.2.Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Asinan Rebung ....................................... 39 4.1.3.Identifikasi Bakteri Asam Laktat dengan API 50 CHL test kit .......................... 42

5. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................................... 45 5.1. Kesimpulan ................................................................................................................ 45 5.2. Saran ........................................................................................................................... 45

6. DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 46

7. LAMPIRAN ...................................................................................................................... 50

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Komposisi Kimia Rebung (dalam 100 g rebung) .................................................. 10

Tabel 2. Komposisi Kimia Bambu Betung dan 9 Jenis Bambu .......................................... 11

Tabel 3. Hasil Tes Biokimia Identifikasi Bakteri Asam Laktat pada Asinan Rebung ........ 23

Tabel 4. Hasil Identifikasi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Suhu, Kadar NaCl, dan pH .................................................................................................................... 29

Tabel 5. Hasil Identifikasi Fermentasi Sumber Gula Menggunakan API 50 CHL test kit .. 33

Tabel 6. Total Asam Laktat yang Terkandung dalam Asinan Rebung Selama 7 Hari Fermentasi .............................................................................................................. 51

Tabel 7. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Berbagai Suhu.......... 53

Tabel 8. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Berbagai Kadar NaCl ............................................................................................ 54

Tabel 9. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Berbagai pH ............. 55

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Proses fermnetasi bakteri asam laktat homofermentatif .................................... 5

Gambar 2. Proses fermentasi bakteri asam laktat heterofermentatif ................................... 6

Gambar 3. Rebung kuning bambu betung (Dendrocalamus asper) (Dokumentasi pribadi, 2012) ............................................................................. 9

Gambar 4. Tahapan isolasi dan identifikasi bakteri asam laktat dari asinan rebung ........... 14

Gambar 5. Bahan baku pembuatan asinan rebung (rebung kuning bambu betung “Dendrocalamus asper”) (a); Asinan rebung yang digunakan sebagai substrat pertumbuhan bakteri asam laktat dan telah melalui proses fermentasi selama 7 (tujuh) hari (b) ................................................................................................... 20

Gambar 6. Total asam laktat yang terkandung dalam asinan rebung selama 7 hari fermentasi .......................................................................................................... 21

Gambar 7. Isolasi bakteri asam laktat pada isolat 321yang membentuk zona bening dan koloni tunggal pada media MRS agar dengan CaCO3 ........................................................... 22

Gambar 8. Hasil pengamatan pewarnaan gram pada isolat 111 dengan mikroskop perbesaran 10 X 100 menunjukkan sel berwarna ungu (bakteri gram positif) .. 24

Gambar 9. Hasil pengamatan pewarnaan spora pada isolat 111 dengan mikroskop perbesaran 10 X 100 menunjukkan sel bakteri tidak membentuk spora .......... 25

Gambar 10. Isolat 111 tidak memproduksi enzim katalase yang ditunjukkan dengan tidak terbentuknya gelembung gas pada koloni isolat serta pada sekitarnya ............ 26

Gambar 11. Hasil uji motilitas isolat 111 menunjukkan non-motil (tidak bergerak) yang ditandai dengan pertumbuhan bakteri di sekitar daerah tusukan ..................... 27

Gambar 12. Isolat 111 yang tidak menghasilkan gelembung gas pada tabung durham (bakteri asam laktat dengan tipe fermentasi obligat homofermentatif atau fakultatif heterofermentatif) ............................................................................. 28

Gambar 13. Isolat bakteri asam laktat yang tumbuh pada suhu: (a) 10oC ; (b) 45oC; dan (c) 50oC. ........................................................................................................... 30

Gambar 14. Isolat bakteri asam laktat dapat tumbuh pada kadar NaCl 6,5% (a); namun tidak dapat tumbuh pada kadar NaCl 18% (b) ..................................... 31

Gambar 15. Isolat bakteri asam laktat tumbuh pada pH 4,4 (a); namun tidak tumbuh pada pH 9,6 (b) ................................................................................................. 31

Gambar 16. Hasil identifikasi pada isolat 111 dengan menggunakan API 50 CHL test kit 34

Gambar 17. Hasil identifikasi pada isolat 321 dengan menggunakan API 50 CHL test kit 35

xi

Halaman

Gambar 18. Jalur identifikasi awal untuk menentukan genus bakteri asam laktat ............. 52

Gambar 19. Hasil pembacaan identifikasi dengan database API-LAB software pada isolat 111 .......................................................................................................... 56

Gambar 20. Hasil pembacaan identifikasi dengan database API-LAB software pada isolat 321 .......................................................................................................... 56

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Komposisi Media ............................................................................................ 50

Lampiran 2. Total Asam Laktat yang Terkandung dalam Asinan Rebung ......................... 51

Lampiran 3. Identifikasi untuk Menentukan Genus Bakteri Asam Laktat .......................... 52

Lampiran 4. Hasil Identifikasi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Suhu, pH dan Kadar NaCl. .................................................................................................... 53

Lampiran 5. Hasil Pembacaan Identifikasi dengan Database API-LAB Software ............. 56