UJI KANDUNGAN VITAMIN B12 PADA TEMPE KEDELAI …digilib.unila.ac.id/54573/3/SKRIPSI TANPA BAB...

UJI KANDUNGAN VITAMIN B12 PADA TEMPE KEDELAIMENGGUNAKAN INOKULUM Saccharomyces cerevisiae DAN

Klebsiella sp. SELAMA FERMENTASI

(Skripsi)

Oleh

PENI PUJI ASTUTI

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2018

ABSTRAK



Oleh

PENI PUJI ASTUTI

Tempe adalah salah satu produk hasil fermentasi dari kedelai oleh kapang Rhizopus

oligosporus. Tempe juga adalah pangan dengan kandungan vitamin B12 dan satu-

satunya pangan dari tanaman sebagai sumber vitamin. Dinding sel Saccharomyces

cerevisiae mangandung betaglukan yang juga berfungsi sebagai antimikroba dan

mampu meningkatkan kandungan vitamin B12 pada tempe. Terjadi peningkatan kadar

vitamin B12 yang diproduksi oleh bakteri kontaminan Citrobacter freundii dan

Klebsiella pneumonia selama fermentasi tempe. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui pengaruh masing-masing penambahan S. cerevisiae dan Klebsiella sp.

terhadap kandungan vitamin B12 pada tempe kedelai dan mengetahui pengaruh

penambahan campuran S. cerevisiae dan Klebsiella sp. terhadap kandungan vitamin

B12 pada tempe kedelai. Data yang diperoleh dianalisa secara deskriptif dan

ditampilkan dalam bentuk tabel. Penelitian ini dirancang dengan 5 perlakuan yaitu

(I1) Kedelai + R. oligosporus. (I2) Kedelai + R. oligosporus + S. cerevisiae. (I3)

Kedelai + R. oligosporus + S. cerevisiae + Klebsiella sp. (I4) Kedelai + R.

oligosporus + Klebsiella sp. (I5) Kedelai + Klebsiella sp. Setiap perlakuan dilakukan

pengulangan sebanyak 4 kali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan

vitamin B12 tertinggi terdapat pada kedelai yang diinokulasi dengan campuran R.

oligosporus dan S. cerevisiae, yaitu sebesar 252 µg/100 g, sedangkan kandungan

vitamin B12 terendah terdapat pada kedelai yang diinokulasikan dengan campuran R.

oligosporus dan Klebsiella sp., yaitu sebesar 65 µg/100 g. Kedelai yang diinokulasi

dengan R. oligosporus, campuran R. oligosporus, S. cerevisiae, dan Klebsiella sp.,

serta Klebsiella sp. menghasilkan tempe dengan kandungan vitamin B12 berturut-turut

sebesar 230 µg/100 g, 131 µg/100 g, dan 77 µg/100 g. Penelitian ini menunjukkan

bahwa Klebsiella sp. bukan merupakan bakteri penghasil vitamin B12 pada tempe dan

penambahan S. cerevisiae mempengaruhi peningkatan kandungan vitamin B12 pada

tempe.

Kata kunci: Kedelai, Saccharomyces cerevisiae, Klebsiella sp., Vitamin B12

ABSTRACT

TEST OF VITAMIN B12 CONTENT IN SOYBEAN TEMPEH USINGINOCULUM Saccharomyces cerevisiae ANDKlebsiella sp. DURING FERMENTATION

By

PENI PUJI ASTUTI

Tempeh is one of the fermented soybeans product by the mold of Rhizopus

oligosporus. Tempeh is an extraordinary food because it contain vitamin B12 which is

the only vitamin absent from plant-derived food sources. Saccharomyces cerevisiae

cell wall contains betaglukan which also functions as an antimicrobial. While it was

found that modified tempeh with addition of S. cerevisiae produce high vitamin B12,

there was an increase levels of vitamin B12 produced by contaminant bacteria

Citrobacter freundii and Klebsiella pneumonia during tempeh fermentation. This

study aimed to determine the effect of addition of S. cerevisiae and Klebsiella sp. on

the content of vitamin B12 in soybean tempeh and to find out the effect of addition

coinoculated of S. cerevisiae and Klebsiella sp. content on vitamin B12 in soybean

tempeh. The data obtained were analyzed descriptively and displayed in table. This

study was arranged in 5 treatments, there were (I1) cooked soybean + R. oligosporus

(I2) cooked soybean + R. oligosporus + S. cerevisiae (I3) cooked soybean + R.

oligosporus + S. cerevisiae + Klebsiella sp. (I4) cooked soybean + R. oligosporus +

Klebsiella sp. (I5) cooked soybean + Klebsiella sp. The experiment was done in four

replications. The results showed that the highest of vitamin B12 was produced in

soybean fermentation coinoculated with R. oligosporus and S. cerevisiae, which was

252 µg/100 g. On the other hand, soybean fermentations coinoculated with R.

oligosporus and Klebsiella sp. produced the lowest vitamin B12, which was 65 µg/100

g. Cooked soybeans inoculated with R. oligosporus, cook soybean coinoculated with

R. oligosporus, S. cerevisiae, and Klebsiella sp., and cooked soybean coinoculated

with Klebsiella sp. produced tempeh with vitamin B12 content of 230 µg/100 g, 131

µg/100 g, and 77 µg/100 g, respectively. The conclusion was that Klebsiella sp. may

be not a vitamin B12 producing bacterium in tempeh; and the addition of S. cerevisiae

in soybean fermentation contributed to the increase of vitamin B12 in tempeh.

Key words: Soybeans, Saccharomyces cerevisiae, Klebsiella sp., Vitamin of B12



OlehPENI PUJI ASTUTI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

Pada

Jurusan Teknologi Hasil PertanianFakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2018

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Semuli Raya pada 27 Juli 1996, sebagai anak kedua dari tiga

bersaudara, dari pasangan Alm. Bapak Slamet Subagio dan Ibu Lestari Budi

Rahayu. Penulis memiliki seorang kakak bernama Eria Sulistiani dan adik

bernama Asy Syifa Farhatunnisa.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri 2 Semuli Raya

pada tahun 2008, kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SMP

IT Bustanul Ulum dan lulus pada tahun 2011. Pada tahun yang sama, penulis

melanjutkan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Abung Semuli dan lulus

pada tahun 2014. Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Hasil

Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung pada tahun 2014 melalui jalur

tes tertulis Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).

Pada bulan Januari sampai dengan Februari 2017, penulis melaksanakan Kuliah

Kerja Nyata (KKN) di Desa Joharan, Kecamatan Putra Rumbia, Kabupaten

Lampung Tengah dengan tema “Pemberdayaan Kampung Berbasis Informasi dan

Teknologi”. Pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2017, penulis melaksanakan

Praktik Umum (PU) di Desa Sinar Banten Kecamatan Bekri Kabupaten Lampung

Tengah dan menyelesaikan laporan PU yang berjudul “Mempelajari Proses

x

Analisis Mutu Produk Crude Palm Oil (CPO) di PTPN VII Unit Bekri Lampung

Tengah”.

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi Asisten Dosen mata kuliah

Uji Sensori tahun ajaran 2016/2017, mata kuliah Biologi Umum tahun ajaran

2017/2018, dan mata kuliah Mikrobiologi Hasil Pertanian tahun ajaran

2017/2018.

SANWANCANA

Puji syukur Penulis panjatkan atas kasih sayang dan pertolongan Allah SWT,

karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Uji Kandungan Vitamin B12 pada Tempe Kedelai menggunakan

Inokulum Saccharomyces cerevisiae dan Klebsiella sp. selama Fermentasi”.

Dalam penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan, bimbingan,

dan dorongan baik itu langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak. Oleh

karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas

Pertanian Universitas Lampung.

2. Ibu Ir. Susilawati, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil Pertanian,

Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

3. Ibu Dr. Dra. Maria Erna Kustyawati, M.Sc., selaku Dosen Pembimbing

Akademik sekaligus sebagai Dosen Pembimbing satu skripsi, terimakasih atas

izin penelitian yang diberikan, arahan, saran, bantuan, motivasi, dan

bimbingan yang telah diberikan selama menjalani perkuliahaan dan selama

proses penelitian hingga penyelesaian skripsi Penulis.

4. Bapak Dr. Ir. Subeki, M.Si., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing dua skripsi

atas saran, motivasi, dan bimbingan dalam proses penelitian dan penyelesaian

skripsi Penulis.

xii

5. Ibu Dr. Ir. Sussi Astuti, M.Si., selaku Dosen Pembahas atas saran, bimbingan,

dan evaluasinya terhadap karya skripsi Penulis.

6. Seluruh Bapak dan Ibu dosen pengajar, staff administrasi dan laboratorium di

Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

7. Ibu Lestari Budi Rahayu tercinta, Bapak Slamet Subagio (Alm), Mbak Eria,

dan Adek Syifa atas ridho, doa, serta dukungan baik materi dan moral,

sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

8. Sahabat-sahabat ”Ummu Sulaim 11”, “Team”, “Golden Ranger”, “THP

2014”, teruntuk Evi Septia Ningsih yang telah menemani selama 4 tahun

perkuliahan, Lita Nurhayati yang telah memberikan motivasi dan nasihat,

Anang Ismarama yang telah membantu proses penelitian dan pengerjaan

skripsi, dan M. Iqbal Saputra yang telah mendukung saya selama ini.

Penulis berharap semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dalam keridhoan-

Nya dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat. Aamiin.

Bandar Lampung, 12 November 2018

Penulis,

Peni Puji Astuti

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL .................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xv

I. PENDAHULUAN .............................................................................. 11.1. Latar Belakang ............................................................................. 11.2. Tujuan Penelitian ......................................................................... 31.3. Kerangka Pemikiran...................................................................... 31.4. Hipotesis……................................................................................ 6

II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 72.1. Kacang Kedelai ............................................................................ 72.2. Tempe…………………. ............................................................. 9

2.2.1. Syarat Mutu Tempe............................................................ 132.2.2. Mikrobiologi Tempe .......................................................... 14

2.3. Sianokonalamin............................................................................ 18

III. BAHAN DAN METODE………………………………………...… 213.1. Tempat dan Waktu Penelitian...................................................... 213.2. Bahan dan Alat ........................................................................... 213.3. Metode Penelitian ....................................................................... 223.4. Pelaksanaan Penelitian ............................................................... 22

3.4.1. Persiapan Pembuatan Biakan Klebsiella sp. ...................... 223.4.1.1. Pembuatan Media NA (Nutrient Agar)........................... 223.4.1.2. Pembiakan Klebsiella sp. ................................................ 233.4.2. Persiapan Pembuatan Biakan Rhizopus oligosporus ........ 243.4.2.1. Pembuatan Media PDA (Potato Dextrose Agar)............ 243.4.2.2. Pembiakan R. oligosporus .............................................. 253.4.3. Persiapan Pembuatan Biakan Saccharomyces cerevisiae.. 263.4.3.1. Pembuatan Media MEA (Malt Extract Agar)................. 263.4.3.2. Pembiakan S. cerevisiae.................................................. 273.4.3. Pembuatan Tempe Kedelai ................................................ 28

3.5. Pengamatan .................................................................................. 303.5.1. Total Mikroba ................................................................... 303.5.2. Waktu Generasi ................................................................. 313.5.3. Kandungan Vitamin B12 .................................................... 32

xvii

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN......................................................... 344.1. Karakterisitik Fisik Tempe ........................................................ 344.2. Pertumbuhan Bakteri, R. oligosporus dan S. cerevisiae selama

Fermentasi Tempe ..................................................................... 364.3. Waktu Generasi ......................................................................... 394.4. Kandungan vitamin B12 ............................................................ 41

V. KESIMPULAN DAN SARAN....................................................... 455.1. Kesimpulan ................................................................................ 455.2. Saran ......................................................................................... 45

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

LAMPIRAN ...............................................................................................50

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Kandungan gizi kacang kedelai dalam 100 g bahan……………. ....... 8

2. Kandungan gizi tempe dalam 100 g bahan .......................................... 11

3. Spesifikasi standar mutu tempe kedelai ............................................... 13

4. Karakterisitik fisik tempe pada kedelai yang diinokulasikan denganberbagai inokulum selama fermentasi.................................................. 34

5. Jumlah sel bakteri, R. oligosporus, S. cerevisiae pada kedelai yangdiinokulasikan dengan berbagai inokulum selama fermentasi(CFU/mL)……………………………................................................. 37

6. Waktu generasi sel bakteri, R. oligosporus, dan S. cerevisiae padakedelai selama fermentasi .................................................................... 40

7. Kandungan vitamin B12 pada tempe hasil inokulasi berbagaiinokulum……… .................................................................................. 42

8. Jumlah total sel bakteri selama fermentasi kedelai yangdiinokulasikan dengan berbagai inokulum............................................ 50

9. Jumlah total sel R. oligosporus selama fermentasi kedelai yangdiinokulasikan dengan berbagai inokulum............................................ 51

10. Jumlah total sel S. cerevisiae selama fermentasi kedelai yangdiinokulasikan dengan berbagai inokulum............................................ 52

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Struktur kimia cyanocobalamin .......................................................... 19

2. Diagram alir proses pembiakan Klebsiella sp...................................... 24

3. Diagram alir proses pembiakan R. oligosporus ................................... 26

4. Diagram alir proses pembiakan S. cerevisiae ..................................... 28

5. Proses pembuatan tempe...................................................................... 29

6. Diagram alir analisis total mikroba...................................................... 31

7. Diagram alir analisis vitamin B12……………………………............. 33

8. Kedelai hasil inokulasi berbagai jenis inokulum: R. oligosporus (a),R. oligosporus dan S. cerevisiae (b), R. oligosporus, S. cerevisiaedan Klebsiella sp., (c) R. oligosporus dan Klebsiella sp. (d)Klebsiella sp. (e) .................................................................................. 36

9. Klebsiella sp. hasil peremajaan (a), R. oligosporus hasil peremajaan(b), S. cerevisiae hasil peremajaan (c), hasil pemanenan Klebsiella sp.(d), hasil pemanenan R. oligosporus (e), hasil pemanenanS. cerevisiae (f)............................................................ ........................ 53

10. Penampakan sel Klebsiella sp. (a), penampakan spora Rhizopusoligosporus (b), penampakan sel Saccharomyces cerevisiae(c) dengan perbesaran 40x menggunakan hemasitometer................... 54

11. Penampakan tempe (a), proses penggeringan tempe (b), tepungtempe dengan penambahan R. oligosporus (c), tepung tempetempe dengan penambahan campuran R. oligosporus danS. cerevisiae (d), tepung tempe dengan penambahan campuranR. oligosporus dan S. cerevisiae dan Klebsiella sp. (e), tepungtempe dengan penambahan campuran R. oligosporus danKlebsiella sp. (f), tepung tempe dengan penambahanKlebsiella sp. (g)……………………………….......... ........................ 55

xv

12. Tepung tempe yang telah ditambahkan 20 mL bufer fosfat(pH 2,6) (a), larutan tepung tempe dalam tabung sentrifuge (b),sentrifugasi larutan tepung tempe dengan kecepatan 4000 rpmselama 10 menit (c) .................................................. ........................... 56

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kedelai (Glycine max (L.) Merrill) merupakan bahan pangan jenis kacang-

kacangan yang dapat digunakan sebagai sumber protein, lemak, vitamin, mineral,

dan serat. Menurut Frias et al. (2008) dalam Kustyawati (2014), protein tempe

tersedia dalam bentuk protein terlarut dan asam-asam amino seperti isoleusin,

lisin, dan leusin terdapat dalam jumlah besar dan merupakan hasil hidrolisa

protein kedelai oleh Rhizopus oligosporus selama fermentasi. Kacang kedelai

memiliki senyawa anti gizi seperti antitripsin, hemaglutinin, asam fitat, dan

oligosakarida penyebab flatulensi. Menurut Deliani (2008), melalui fermentasi

akan terjadi peningkatan kualitas nutrisi, protein akan dirombak menjadi asam-

asam amino dan antinutrisi akan berkurang selama fermentasi.

Tempe adalah salah satu hasil fermentasi kedelai oleh kapang R. oligosporus.

Tempe merupakan produk pangan fungsional yang mempunyai ciri-ciri berwarna

putih, tekstur kompak, dan sliceable atau bisa diiris. Tempe memiliki berbagai

sifat unggul seperti mengandung lemak jenuh dan kadar vitamin B kompleks yang

tinggi, yaitu tiamin, riboflavin, asam pantotenat, niasin, pirodoksin, asam folat dan

sianokobalamin (Kustyawati, 2014). Cara pembuatan tempe pada dasarnya

meliputi tahapan sortasi dan pembersihan biji, hidrasi atau fermentasi asam,

2

penghilangan kulit, perebusan, penirisan, pendinginan, inokulasi dengan ragi

tempe, pengemasan, inkubasi dan pemanenan.

Fermentasi tempe terbagi menjadi dua fase, fase pertama telah terjadi sejak proses

perendaman kedelai sedangkan fase kedua terjadi saat penambahan inokulum.

Menurut Kustyawati (2014), fermentasi tempe pada tahap perendaman kacang

kedelai terjadi akibat adanya bakteri kontaminan. Kontaminan tersebut diduga

berasal dari bakteri jenis Klebsiella pneumonia dan Citrobacter freundii yang

berperan dalam peningkatan kadar vitamin tempe (Chamlagain et al., 2017). Fase

kedua proses fermentasi terjadi akibat penambahan ragi R. oligosporus, yang

menyebabkan terjadinya aktivitas enzimatik, terbentuknya miselium, dan

penetrasi ke dalam biji kedelai sehingga tempe menjadi kompak dan padat.

Tempe dihasilkan dari proses fermentasi dengan bantuan mikroba R. oligosporus,

namun dalam pembuatan tempe dapat juga ditambahkan ragi Saccharomyces

boulardii dan Klebsiella sp. karena diduga dapat meningkatkan kandungan

vitamin B12 pada tempe. Menurut WHO (2008) dalam Chamlagain et al. (2017),

kekurangan vitamin B12 dan asam folat merupakan salah satu permasalahan

kesehatan di dunia. Vitamin B12 sangat diperlukan dalam fungsi otak dan sistem

saraf, serta dalam pembentukan darah.

Saccharomyces boulardii merupakan khamir yang tergolong jenis Saccharomyces

cerevisiae, memiliki koloni yang dapat tumbuh pesat dalam waktu 3 hari,

memiliki kemampuan menghidrolisis karbohidrat dan tidak mampu

memanfaatkan nitrat. Kelebihan penggunaan S. cerevisiae sebagai inokulum yaitu

mampu mensintesis glukosa tanpa adanya oksigen. Menurut Ambarwati (2017)

3

dalam Pratiwi (2018), dinding sel S. cerevisiae mangandung betaglukan yang juga

berfungsi sebagai antimikroba. Selain itu, penambahan S. cerevisae akan

meningkatkan kandungan vitamin B12 pada tempe.

Menurut Chamlagain et al. (2017), pada fermentasi tempe terdapat dua bakteri

yang mempunyai kemampuan mensintesis vitamin B12. Kedua bakteri tersebut

adalah C. freundii dan K. pneumonia. Apabila Klebsiella sp. ditambahkan pada

proses pembuatan tempe, maka diduga kandungan vitamin B12 dapat meningkat

dengan optimum. Penambahan Klebsiella sp. yang dikombinasikan khamir S.

cerevisiae sebagai inokulum dalam pembuatan tempe diharapkan dapat

menghasilkan tempe dengan kadar vitamin B12 yang lebih tinggi dari tempe yang

hanya diinokulasi dengan R. oligosporus.

1.2. Tujuan

Tujuan penelitian sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh masing-masing penambahan S. cerevisiae dan

Klebsiella sp. terhadap kandungan vitamin B12 pada tempe kedelai.

2. Mengetahui pengaruh penambahan campuran S. cerevisiae dan Klebsiella sp

terhadap kandungan vitamin B12 pada tempe kedelai.

1.3. Kerangka Pemikiran

Tempe merupakan pangan fungsional karena kandungan non-nutrisi seperti

senyawa antioksidan, mineral dan vitamin yang ada didalamnya. Selain

meningkatkan mutu gizi, fermentasi kedelai menjadi tempe juga mengubah aroma

kedelai yang berbau langu menjadi aroma khas tempe. Terdapat beberapa jenis

4

mikroorganisme pada tempe, diantaranya Rhizopus oligosporus, Bacillus subtilis,

Klebsiella pneumonia, dan Citrobacter freundii. Mikroorganisme tersebut

memiliki peran yang berbeda-beda selama fermentasi tempe. Jamur yang berperan

dalam proses fermentasi tempe adalah R. oligosporus. Beberapa sifat penting dari

R. oligosporus antara lain memiliki aktivitas enzimatik, kemampuan

menghasilkan antibiotik, biosintesa vitamin B, membutuhkan sumber karbon dan

nitrogen, perkecambahan spora, dan penetrasi miselia jamur tempe ke dalam

jaringan biji kedelai (Kasmidjo, 1990), sehingga tempe memiliki sifat kompak.

Kustyawati (2009) melaporkan bahwa kedelai dengan penambahan R. oligosporus

memiliki kadar vitamin B12 yang lebih tinggi dibanding kedelai tanpa

penambahan R. oligosporus. Jenis vitamin yang terkandung dalam tempe antara

lain vitamin B1 (tiamin), B2 (riboflavin), asam pantotenat, asam nikotinat (niasin),

vitamin B6 (piridoksin), vitamin B9 (asam folat) dan B12 (sianokobalamin).

Vitamin ini tidak diproduksi oleh kapang tempe, tetapi oleh bakteri kontaminan

seperti K. pneumoniae dan C. freundii (Keuth dan Bisping (1994), Watanabe et al.

(2013) dalam Chamlagain et al., 2017).

Pembuatan tempe dengan menambahkan Saccharomyces boulardii telah

dilakukan oleh Kustyawati (2009), menghasilkan tempe dengan peningkatan

vitamin B12 dan asam folat yang signifikan. Tempe ini mempunyai tekstur

kompak, diselimuti oleh miselium berwarna putih, dan mudah diiris. Inokulasi

dengan yeast tertentu dan R. oligosporus dalam fermentasi kedelai menghasilkan

tempe dengan aroma tertentu yang dapat menutupi aroma kedelai pada tempe

umumnya. Yiannikouris et al. (2006) dalam Kusumaningtyas (2006) juga

5

melaporkan bahwa β-D-glucans pada dinding sel S. cerevisiae dapat mengikat

aflatoksin yang diproduksi oleh A. flavus.

Fermentasi tempe adalah perubahan kimia pada kedelai yang disebabkan oleh

aktivitas enzim lipoksidase. Bahan pangan umumnya merupakan medium yang

baik untuk pertumbuhan berbagai jenis mikroorganisme (Buckle et al., 2007).

Dalam proses fermentasi tempe kedelai, substrat yang digunakan adalah keping

biji kedelai yang telah direbus, dengan inokulum kapang R. oligosporus, R.

oryzae, R. stolonifer (dapat kombinasi dua spesies atau tiga-tiganya), dan

lingkungan pendukung yaitu suhu 30oC, pH awal 6,8 serta kelembaban nisbi 70-

80%. Menurut Kustyawati (2014), mikrobia di dalam tempe berperan dalam

proses fermentasi, menentukan kualitas gizi, fungsionalitas, maupun

kesegarannya.

Penambahan R. oligosporus, S. cerevisiae, dan Klebsiella sp. diharapkan mampu

memberikan efek terhadap peningkatan kadar vitamin B12 pada tempe. Interaksi

pertumbuhan kapang, khamir, dan bakteri selama fermentasi akan diamati. Bila

ketiganya mampu tumbuh dan berinteraksi dengan mikroflora lain selama

fermentasi, maka kemungkinan kapang mempunyai peran dalam peningkatan

mutu tempe, karena tempe akan kompak, khamir berperan dalam meningkatkan

kualitas nutrisi dan flavor tempe, dan bakteri dapat meningkatkan kandungan

vitamin B12 pada tempe. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan untuk

mengetahui peningkatan vitamin B12 akibat interaksi ketiganya pada tempe selama

fermentasi.

6

1.4. Hipotesis

Hipotesis yang diajukan pada penelitian sebagai berikut:

1. Penambahan S. cerevisiae dan Klebsiella sp. masing-masing berpengaruh

terhadap kadar vitamin B12 pada tempe kedelai.

2. Penambahan campuran S. cerevisiae dan Klebsiella sp. berpengaruh terhadap

kadar vitamin B12 pada tempe kedelai.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kacang Kedelai

Tanaman kedelai termasuk famili Leguminosae (kacang-kacangan), genus

Glycine dan spesies max, sehingga dalam bahasa latinnya disebut Glycine max,

sedangkan dalam bahasa Inggris disebut soybean. Tanaman kedelai (Glycine max

(L.) Merrill) merupakan salah satu tanaman palawija yang digolongkan ke dalam

famili Leguminoceae, sub famili Papilionoideae (Suprapto, 1997). Kacang kedelai

mengandung komponen gizi dan non-gizi didalamnya, diantaranya kandungan

protein, isoflavon, dan senyawa antigizi seperti oligosakarida.

Kedelai merupakan salah-satu jenis kacang-kacangan yang dapat digunakan

sebagai sumber protein, lemak, vitamin, mineral dan serat. Kacang kedelai

mengandung sumber protein nabati yang kadar proteinnya tinggi yaitu sebesar

35% bahkan pada varietas unggul dapat mencapai 40-44%. Selain itu juga

mengandung asam lemak essensial, vitamin dan mineral yang cukup. Disamping

protein, kacang kedelai mempunyai nilai hayati yang tinggi setelah diolah, karena

kandungan susunan asam aminonya mendekati susunan asam amino pada protein

hewani (Koswara, 1992). Kandungan gizi kacang kedelai dapat dilihat pada Tabel

1.

8

Tabel 1. Kandungan gizi kacang kedelai dalam 100 g bahan

Unsur Gizi Kadar

Energi (Kal) 442

Air (g) 7,5

Protein (g) 34,9

Lemak (g) 38,1

Karbohidrat (g) 34,8

Mineral (g) 4,7

Kalsium (mg) 227

Fosfor (mg) 585

Zat besi (mg) 8

Vitamin A (mcg) 33

Vitamin B (mcg) 1,07

Sumber: Suprapti (2003)

Kedelai merupakan sumber gizi yang sangat penting. Komposisi gizi kedelai

bervariasi tergantung varietas yang dikembangkan dan juga warna kulit maupun

kotiledonnya. Kandungan protein dalam kedelai kuning bervariasi antara 31-48%

sedangkan kandungan lemaknya bervariasi antara 11-21%. Antosianin kulit

kedelai mampu menghambat oksidasi LDL kolesterol yang merupakan awal

terbentuknya plak dalam pembuluh darah yang akan memicu berkembangnya

penyakit tekanan darah tinggi dan berkembangnya penyakit jantung koroer

(Astuti, 2000).

Menurut Santoso (2009), senyawa-senyawa yang dapat menyebabkan off-flavor

pada produk olahan kedelai antara lain adalah antitripsin, hemaglutinin, asam fitat

dan oligosakarida penyebab flatulensi (timbulnya gas dalam perut sehingga perut

menjadi kembung). Senyawa-senyawa penyebab off-flavor tersebut juga

merupakan senyawa antigizi pada kedelai, sehingga akan menghambat

9

penyerapan gizi lainnya dalam tubuh. Senyawa-senyawa tersebut harus

dihilangkan atau dinonaktifkan dari produk olahan, misalnya tempe, dan proses

untuk menghilangkan senyawa-senyawa pengganggu ini tidak sulit (Koswara,

1992). Senyawa glikosida lain yang menyebabkan off-flavor pada kedelai adalah

isoflavon dan gugus aglikonya.

Antitripsin adalah suatu jenis protein yang menghambat kerja enzim tripsin di

dalam tubuh. Aktivitas antitripsin dalam kedelai dapat dihilangkan dengan cara

perendaman yang diikuti pemanasan berupa perebusan, pengukusan atau dengan

menggunakan autoklaf. Hemaglutinin atau disebut juga lektin banyak terdapat

dalam kacang-kacangan atau tanaman lain, dan jika diberikan kepada hewan

percobaan dapat menyebabkan penggumpalan sel darah merah. Penggumpalan ini

biasanya terjadi dalam usus halus, sehingga penyerapan zat-zat gizi terganggu

yang menyebabkan pertumbuhan terhambat. Asam fitat termasuk ke dalam

senyawa anti gizi karena dapat mengikat elemen mineral terutama seng, kalsium,

magnesium dan besi sehingga secara biologis akan mengurangi ketersediaan

mineral-mineral yang ada di dalam tubuh. Oligosakarida yang mengandung ikatan

alfa-galaktosida berhubungan dengan timbulnya flatulensi, yaitu menumpuknya

gas-gas dalam perut. tiga senyawa oligosakarida yang menyebabkan flatulensi,

yaitu raffinosa, stakiosa dan verbaskosa.

2.2. Tempe

Tempe merupakan sumber protein nabati yang mempunyai nilai gizi yang tinggi

daripada bahan dasarnya yaitu kacang kedelai. Tempe mengandung berbagai

unsur yang bermanfaat, seperti protein, lemak, hidrat arang, serat, vitamin, enzim,

10

daidzein, genestein serta komponen antibakteri dan zat antioksidan yang

berkhasiat sebagai obat, diantaranya genestein, daidzein, fitosterol, asam fitat,

asam fenolat, lesitin dan inhibitor protease. Isoflavon antioksidan dalam tempe

yang sangat dibutuhkan tubuh untuk menghentikan reaksi pembentukan radikal

bebas. Selain itu,isoflavon juga dapat menurunkan kolesterol LDL dan menaikkan

kolesterol HDL dibandingkan dengan pemberian kasein (Cahyadi, 2006).

Tempe salah satu produk fermentasi kedelai tradisional yang cukup terkenal,

dengan menggunakan jamur R. oligosporus. Tempe memiliki penampakan

berwarna putih yang disebabkan oleh miselia kapang yang menghubungkan biji-

biji kedelai sehingga terbentuk tekstur yang kompak. Kapang yang tumbuh pada

kedelai akan mendegradasi senyawa-senyawa kompleks pada kedelai menjadi

senyawa-senyawa sederhana yang lebih mudah dicerna oleh manusia (Syarief,

1999). Tempe dibuat dengan cara fermentasi, yaitu dengan menumbuhkan kapang

Rhizopus oryzae pada kedelai matang yang telah dilepaskan kulitnya. Inkubasi /

fermentasi dilakukan pada suhu 25o-37oC selama 36-48 jam. Selama inkubasi

terjadi proses fermentasi yang menyebabkan perubahan komponen-komponen

dalam biji kedelai. Persyaratan tempat yang digunakan untuk inkubasi kedelai

adalah kelembaban, kebutuhan oksigen dan suhu yang sesuai dengan

pertumbuhan jamur (Hidayat et al., 2006).

Tempe mulai terbentuk ditandai dengan pertumbuhan kapang yang hampir tetap

dan tekstur yang lebih kompak. Jika proses fermentasi terlalu lama, menyebabkan

terjadinya kenaikan jumlah bakteri, jumlah asam lemak bebas pertumbuhan jamur

juga menurun dan menyebabkan degradasi protein lanjut sehingga terbentuk

11

amoniak. Akibatnya, tempe yang dihasilkan mengalami proses pembusukan dan

aromanya menjadi tidak enak. Hal ini terjadi karena senyawa yang dipecah dalam

proses fermentasi adalah karbohidrat (Winarno, 1980).

Komposisi gizi tempe baik kadar protein, lemak, dan karbohidratnya tidak banyak

berubah dibanding kedelai. Namun, karena adanya enzim pencernaan yang

dihasilkan oleh kapang tempe, maka protein, lemak, dan karbohidrat pada tempe

menjadi lebih mudah dicerna di dalam tubuh dibandingkan yang terdapat dalam

kedelai (Yudana, 2003). Kandungan gizi tempe dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kandungan gizi tempe dalam 100 g bahan

Kandungan gizi Jumlah

Kalori (Kal) 149

Protein (g) 18,3

Lemak (g) 4

Karbohidrat (g) 12,7

Kalsium (mg) 129

Besi (mg) 10

Vitamin A (SI) 50

Vitamin B (SI) 0,17

Sumber : Daftar Komposisi Bahan Makanan (2004)

Proses pembuatan tempe pada umumnya meliputi 2 tahap yaitu, tahap perlakuan

pendahuluan dan tahap fermentasi. Proses dasar pembuatan tempe meliputi

perebusan, perendaman, pengupasan kulit, pencucian, pengukusan, penambahan

inokulum/peragian, pengemasan, dan pemeraman. Biji kedelai dipilih atau

dibersihkan dari kotoran, dicuci dengan air bersih, dimasukkan ke dalam panci

berisi air dan direbus selama 30 menit. Biji yang direbus kemudian direndam

selama ± 24 jam dalam air rebusan. Kedelai ditiriskan dan dicuci dengan air untuk

12

mengupas kulitnya dengan cara diremas-remas hingga didapatkan keping-keping

kedelai. Kedelai dicuci, lalu direbus lagi selama 20 menit. Biji kedelai rebus

ditiriskan dan dicampur dengan ragi. Adonan dibungkus dengan daun pisang atau

plastik yang dilubangi dengan jarak 1-2 cm, untuk memberikan udara supaya

jamur yang tumbuh berwarna putih. Pemeraman dilakukan selama 2 hari

(Cahyadi, 2006).

Kapang tempe bersifat aerob obligat membutuhkan oksigen untuk

pertumbuhannya sehingga apabila dalam proses fermentasi itu kurang oksigen,

maka pertumbuhan kapang akan terhambat dan proses fermentasinya pun tidak

berjalan lancar. Oleh karena itu, pada pembungkus tempe biasanya dilakukan

penusukan dengan lidi yang bertujuan agar oksigen dapat masuk dalam bahan

tempe. Sebaliknya, jika dalam proses fermentasinya kelebihan oksigen, dapat

menyebabkan proses metabolismenya terlalu cepat, sehingga suhu naik dan

pertumbuhan kapang terhambat (Kusharyanto dan Budiyanto, 1995).

2.2.1. Syarat mutu tempe

Menurut Kasmidjo (1990) tempe yang baik harus memenuhi syarat mutu secara

fisik dan kimiawi. Tempe dikatakan memiliki mutu fisik jika tempe memenuhi

ciri-ciri tertentu, meliputi warna, tekstur, aroma dan rasa. Warna tempe putih,

disebabkan adanya miselia kapang yang tumbuh pada permukaan biji kedelai.

Tempe yang baik mempunyai bentuk kompak yang terikat oleh miselium

sehingga terlihat berwarna putih dan bila diiris terlihat keping kedelainya (Lestari,

2005). Pembentukan aroma dan rasa khas pada tempe disebabkan terjadinya

13

degradasi komponen-komponen dalam tempe selama berlangsungnya proses

fermentasi.

Tempe dengan kualitas baik mempunyai ciri-ciri berwarna putih bersih yang

merata pada permukaan, memiliki struktur yang homogen dan kompak, serta

berasa, berbau dan beraroma khas tempe. Tempe dengan kualitas buruk ditandai

dengan permukaan yang basah, struktur tidak kompak, adanya bercak-bercak

hitam, adanya bau amoniak dan alkohol (Astawan, 2004). Spesifikasi standar

mutu tempe kedelai berdasarkan SNI. 01-3144-2009, disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Spesifikasi standar mutu tempe kedelai

Kriteria uji Satuan Persyaratan

Keadaan

Bau - normal, khas

Warna - Normal

Rasa - Normal

Kadar air (b/b) % Maks. 65

Kadar abu (b/b) % Maks.1,5

Kadar lemak (b/b) % Maks. 10

Kadar protein (Nx6,5) (b/b) % Maks. 16

Kadar serat kasar (b/b) % Maks. 2,5

Cemaran logam

Kadmium (Cd) mg/kg Maks. 0,2

Timbal (Pb) mg/kg Maks. 0,25

Timah (Sn) mg/kg Maks.40

Merkuri (Hg) mg/kg Maks. 0,03

Cemaran arsen mg/kg Maks. 0,25

Cemaran mikrobia

Bakteri coliform APM/g Maks. 10

Salmonella sp. - Negative/ 25g

Sumber : SNI. 01-3144-1992 BSN (2009)

14

2.2.2. Mikrobiologi Tempe

Kapang utama yang berperan dalam proses fermentasi adalah kapang jenis

Rhizopus, yaitu Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae. Pertumbuhan massa

miselium kapang selama proses fermentasi merupakan faktor penting dalam

proses pembuatan tempe (Nout dan Kiers, 2005). Akan tetapi proses fermentasi

dapat terganggu oleh adanya bakteri patogen dan pembusuk sehingga

menyebabkan penyimpangan pada mutu bahkan memengaruhi keamanan produk

akhir. Emilia (2015) dan Barus et al. (2008) telah mendeteksi adanya Bacillus

subtilis, Klebsiella pneumoniae, dan Pseudomonas putida selama perendaman

tempe. Penelitian tersebut juga menemukan sejumlah besar bakteri pembentuk

spora dan proteolitik pada tempe segar yang diproduksi dengan metode satu kali

perebusan.

1. Rhizopus oligosporus

Inokulum tempe merupakan kumpulan spora kapang yang memegang

peranan penting dalam pembuatan tempe karena dapat mempengaruhi mutu

yang dihasilkan. Jenis kapang yang memegang peranan utama dalam

pembuatan tempe adalah R. oligosporus (Koswara, 1992). Ciri-ciri spesifik

Rhizopus adalah sebagai berikut: Hifa nonseptat, mempunyai stolon dan

rhizoid yang warnanya gelap jika sudah tua, sporangiospora tumbuh pada

noda dimana terbentuk juga rhizoid, sporangia biasanya besar dan berwarna

hitam, kolumela agak bulat dan apofisis berbentuk seperti cangkir, tidak

mempunyai sporangiola, membentuk hifa vegetatif yang melakukan penetrasi

pada substrat, dan hifa fertil yang memproduksi sporangia pada ujung

15

sporangiofor, pertumbuhannya cepat, membentuk miselium seperti kapas

(Fardiaz, 1992).

2. Klebsiella pneumonia

Klebsiella merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang pendek,

memiliki ukuran 0,5-1,5 x 1,2 μ . Bakteri ini memiliki kapsul, tetapi tidak

membentuk spora. Klebsiella tidak mampu bergerak karena tidak memiliki

flagel tetapi mampu memfermentasikan karbohidrat membentuk asam dan

gas. Spesies Klebsiella menunjukan pertumbuhan mucoid, kapsul

polisakarida yang besar dan tidak motil. Sifat biakan atau kultur dari

Klebsiella sp. tersebut pada media EMBA dan Mac Conkey koloni menjadi

merah. Kemudian pada media padat tumbuh koloni mucoid (24 jam). Mudah

dibiakan di media sederhana (bouillon agar) dengan koloni putih keabuan dan

permukaan mengkilap.

3. Bacillus Subtilis

Bacillus sp. merupakan bakteri berbentuk batang, tergolong bakteri gram

positif, motil, menghasilkan spora yang biasanya resisten pada panas, bersifat

aerob (beberapa spesies bersifat anaerob fakultatif), katalase positif, dan

oksidasi bervariasi. Menurut Claus dan Barkeley (1986) genus Bacillus

mempunyai sifat fisiologis yang menarik karena tiap-tiap jenis mempunyai

kemampuan yang berbeda-beda, diantaranya: (1) mampu mengdegradasi

senyawa organik seperti protein, pati, selulosa, hidrokarbon dan agar, (2)

mampu menghasilkan antibiotik; (3) berperan dalam nitrifikasi dan

16

dentrifikasi; (4) pengikat nitrogen; (7) bersifat khemolitotrof, aerob atau

fakutatif anaerob, asidofilik, psikoprifilik, atau thermofilik.

4. Citrobacter freundii

Citrobacter adalah genus dari gram-negatif, bakteri coliform ini termasuk

dalam keluarga Enterobacteriaceae, mereka termasuk dalam kelompok

pathogen obligat, ini berarti mereka tidak dapat menyelesaikan siklus hidup

mereka tanpa host lain. C. amalonaticus, C. koseri, dan C. freundii dapat

menggunakan sitrat sebagai satu-satunya sumber karbon. Spesies Citrobacter

dibedakan oleh kemampuan mereka untuk mengubah triptofan untuk indole,

memfermentasi laktosa, dan penggunaan malonat

5. Bakteri Asam Laktat

Bakteri Asam Laktat (BAL) yaitu kelompok bakteri gram positif, katalase

negatif yang dapat memproduksi asam laktat dengan cara memfermentasi

karbohidrat, selnya berbentuk kokus, tersusun berpasangan atau berbentuk

rantai, tidak bergerak, tidak berspora, anaerob fakultatif, bersifat non motil

dan mesofil (Ray, 2004). Bakteri Asam Laktat yang menghasilkan dua

molekul asam laktat dari fermentasi glukosa termasuk didalam kelompok

bakteri asam laktat bersifat homofermentatif, sedangkan Bakteri Asam Laktat

yang menghasilkan satu molekul asam laktat dan satu molekul etanol serta

satu molekul karbon dioksida dikenal dalam kelompok Bakteri asam laktat

bersifat heterofermentatif (Reddy et al., 2008). Bakteri Asam Laktat

menghasilkan antibakteri berupa asam organik, bakteriosin, metabolit primer,

17

hidrogen peroksida, diasetil, karbondioksida, asetaldehid dan menurunkan pH

lingkungannya dengan mengeksresikan senyawa yang mampu menghambat

bakteri pathogen. Beberapa bakteri asam laktat yang memproduksi

bakteriosin dan mempunyai aktivitas hambat besar terhadap pertumbuhan

beberapa bakteri pathogen adalah Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus,

Leuconostoc, Pediococcus, Bifidobacterium, dan Propionibacterium terdapat

di dalam saluran pencernaan (Usmiati, 2012).

6. Sacharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae merupakan cendawan berupa khamir (yeast) sejati

tergolong eukariot mempunyai potensi kemampuan yang tinggi sebagai

imunostimulan, dan bagian yang bermanfaat tersebut adalah dinding selnya

(Dwijoseputro, 2010). Sel yang masih muda dinding selnya tipis dan lentur,

sedangkan yang tua dinding selnya tebal dan kaku. Dibawah dinding sel

terdapat membran berfsifat permiabel selektif. S. cerevisiae secara morfologi

hanya membentuk blastospora berbentuk bulat lonjong, silindris, oval atau

bulat telur yang dipengaruhi oleh strainnya. Dinding sel khamir terdiri atas

kitin. Berkembang biak dengan membelah diri melalui budding cell.

Reproduksinya dapat dipengaruhi oleh keadaan lingkungan serta jumlah

nutrien yang tersedia bagi pertumbuhan sel. Selama fermentasi S. cerevisiae

membutuhkan glukosa dengan adanya oksigen, sehingga dalam reaksinya

akan menghasilkan karbondioksida, etanol dan air (Dwijoseputro, 2010).

18

2.3. Sianokobalamin

Sianobalamin disebut juga vitamin B12 merupakan senyawa berbentuk kristal,

berwarna merah, dan secara kimia merupakan vitamin yang paling kompleks

(Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1995). Vitamin B12

(sianokobalamin) merupakan satu-satunya kelompok senyawa alam yang

mengandung unsur Co dengan struktur yang mirip derivat porfirin alam lain.

Molekulnya terdiri atas bagian-bagian cincin porfirin dengan satu atom Co, basa

dimetilbenzimidazol, ribosa dan asam fosfat. Umumnya senyawa dalam kelompok

ini dinamakan kobalamin; penambahan gugus -CN ada kobalamin menghasilkan

sianokobalamin, sedangkan penambahan gugus-OH menghasilkan zat yang

dinamakan Hidroksokobalamin (Murray et al., 2006).

Cyanocobalamin merupakan serbuk hablur atau amorf berwarna merah sampai

merah tua. Bentuk anhidratnya mempunyai sifat yang sangat higroskopis. Jika

terpapar pada udara dapat menyerap air lebih kurang 12%. Cyanocobalamin harus

disimpan dalam wadah tertutup rapat, tidak tembus cahaya. Pada suhu kamar,

cyanocobalamin paling stabil pada pH 4,5-5,0 (Connors et al., 1992).

Cyanocobalamin agak sukar larut dalam air, larut dalam etanol dan tidak larut

dalam aseton, kloroform dan eter (Depkes RI,1995). Cyanocobalamin mempunyai

rumus molekul C36H88CoN14O14 dengan struktur yang ditunjukkan pada Gambar

1.

19

Gambar 1. Struktur kimia cyanocobalamin

Menurut Crueger & Crueger (1989) dalam Kasanah dan Pratiwi (2002),

menyatakan bahwa sianokobalamin dapat dihasilkan dari 3 macam proses yaitu :

isolasi dari jaringan hewan, sintesis kimia dan fermentasi mikrobia penghasilnya.

Isolasi dari jaringan hewan sukar untuk dilakukan dan menghasilkan produk

dalam jumlah rendah. Sintesis kimia membutuhkan 70 langkah reaksi sehingga

sangat tidak efisien. Fermentasi merupakan cara yang paling menguntungkan

karena menghasilkan produk dalam jumlah besar dan proses isolasinya mudah

dilakukan.

Vitamin B12, disebut juga kobalamin, adalah sebuah vitamin larut air yang

berperan penting dalam berfungsi normalnya otak dan sistem saraf, serta dalam

pembentukan darah. Vitamin ini merupakan salah satu dari delapan vitamin B.

Umumnya, vitamin ini terlibat dalam metabolisme setiap sel dalam tubuh,

terutama pengaruhnya pada sintesis dan regulasi DNA, serta pada sintesis asam

lemak dan produksi energi. Vitamin B12 ada dalam beberapa bentuk, semuanya

20

mengandung kobal dan disebut “cobalamin”, oleh karena itu vitamin B12 biasa

disebut cyanocobalamin. Methylcobalamin dan 5-deoxyadenosylcobalamin adalah

bentuk vitamin B12 yang aktif dalam metabolisme manusia. Cyanocabalamin dan

hydroxycobalamin digunakan secara farmakologis terutama digunakan untuk

fortifikasi (Lawrence, 2015).

III. BAHAN DAN METODE

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Hasil Pertanian Jurusan

Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung dan UPT

Laboratorium Terpadu dan Sentra Inovasi Teknologi Universitas Lampung, pada

bulan April 2018 sampai dengan Juli 2018.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian adalah kacang kedelai impor

merk USA No. 1 yang diperoleh dari sentra penjualan kedelai di Bandar

Lampung. Bahan pembantu yang digunakan adalah kultur murni kapang

R.oligosporus dan yeast S. cerevisiae yang diperoleh dari Pusat Antar Universitas

Pangan dan Gizi, UGM. Kultur murni bakteri Klebsiella sp. yang diperoleh dari

Pusat Penelitian Biologi LIPI. Media agar produksi Oxoid meliputi Potato

Dextrose Agar (PDA) untuk pengujian kapang, Malt Extract Agar (MEA) untuk

pengujian khamir, dan NA (Nutrient Agar) untuk pengujian bakteri.

Oksitetrasiklin 0,1 %, aquadest, alkohol 70%, garam fisiologis 0,85%, alumunium

foil, dan kapas. Buffer fosfat (pH 2,6) untuk analisis kimia. Bahan pendukung

lainnya adalah plastik pembungkus tempe berbahan LDPE (Low Density Poly

Ethylen) dengan ukuran 10x15 cm.

22

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan petri, Erlenmeyer,

tabung reaksi, gelas ukur, oven, autoclave, pengaduk, pipet tetes, pipet ukur,

jarum ose, bunsen, mikropipet, pipet tip, dry glaski, hotplate, inkubator,

haemacytometer, refrigerator, neraca analitik, vortex, autoklaf, centrifuge,

kompor, panci, baskom, loyang, tampah, saringan bambu dan para-para,. Alat-alat

yang digunakan untuk analisis kimia antara lain HPLC (High Performance Liquid

Chromatography), tabung sentrifuge, sentrifuge, ultrasonik (with heater), dan

kertas whatman.

3.3. Metode Penelitian

Penelitian ini dirancang dengan 5 perlakuan yaitu (I1) Kedelai + R. oligosporus.

(I2) Kedelai + R. oligosporus + S. cerevisiae. (I3) Kedelai + R. oligosporus + S.

cerevisiae + Klebsiella sp. (I4) Kedelai + R. oligosporus + Klebsiella sp. (I5)

Kedelai + Klebsiella sp. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali.

Data yang diperoleh dianalisa secara deskriptif dan ditampilkan dalam bentuk

tabel.

3.4. Pelaksanaan Penelitian

3.4.1. Persiapan Pembuatan Biakan Klebsiella sp.

3.4.1.1. Pembuatan media NA (Nutrient Agar)

Sebanyak 2,8 g media NA dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditambahkan

100 mL aquades. Larutan tersebut selanjutnya dihomogenisasi dengan batang

pengaduk dan dipanaskan menggunakan hotplate. Erlenmeyer berisi larutan

23

media ditutup dengan sumbat dan alumunium foil, kemudian disterilisasi

menggunakan autoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit. Larutan media yang

telah steril dituang ke dalam cawan petri sebanyak 15-20 mL dan didiamkan

hingga memadat.

3.4.1.2. Pembiakan Klebsiella sp.

Klebsiella sp. dalam bentuk agar miring diambil satu ose, dan digoreskan pada

permukaan media NA yang sudah memadat menggunakan jarum ose. Cawan yang

telah digores oleh kultur murni Klebsiella sp., diinkubasi pada suhu 28o selama

24-48 jam. Spora yang telah tumbuh dalam cawan ditambahkan aquades steril

sebanyak 10-15 mL dan dilakukan pengambilan secara perlahan menggunakan

batang dry galski. Suspensi Klebsiella sp. yang telah diperoleh, dimasukkan ke

dalam tabung sentrifuge ukuran 50 mL. Tabung sentrifuge selanjutnya

disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 10 menit untuk memisahkan

kultur murni dan supernatan. Supernatan pada tabung sentrifuge dibuang dan

didapatkan pellet kultur murni Klebsiella sp. Proses pembiakan Klebsiella sp.

disajikan pada Gambar 2.

24

Gambar 2. Diagram alir proses pembiakan Klebsiella sp.

3.4.2. Persiapan Pembuatan Biakan Rhizopus oligosporus

3.4.2.1. Pembuatan media PDA (Potato Dextrose Agar)

Sebanyak 3,9 g media PDA dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditambahkan





Supernatan

Pellet Klebsiella sp.

Aquades sterilsebanyak5-10 mL

Penggoresan kultur murni Klebsiella sp. pada permukaanmedia PDA dengan jarum ose

Sentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 10 menit

Inkubasi selama 24-48 jam pada suhu 28o C

Pengambilan sel Klebsiella sp. secara perlahanmenggunakan batang dry galski

Penuangan suspensi Klebsiella sp. ke dalam tabung sentrifugeukuran 50 mL

Klebsiella sp.dalam bentukagar cawan

Pemisahan Klebsiella sp. dengan suspensi

Media NA

25


hingga memadat.

3.4.2.2. Pembiakan R. oligosporus

R. oligosporus dalam bentuk agar miring diambil satu ose, dan digoreskan pada

permukaan media PDA yang sudah memadat menggunakan jarum ose. Cawan

yang telah digores oleh kultur murni R. oligosporus, diinkubasi pada suhu 30-35o

selama 5-7 hari. Spora yang telah tumbuh dalam cawan ditambahkan aquades

steril sebanyak 10-15 mL dan dilakukan pengambilan secara perlahan

menggunakan batang dry galski. Suspensi R. oligosporus yang telah diperoleh,

dimasukkan ke dalam tabung sentrifuge ukuran 50 mL. Tabung sentrifuge

selanjutnya disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 10 menit untuk

memisahkan kultur murni dan supernatan. Supernatan pada tabung sentrifuge

dibuang dan didapatkan pellet kultur murni R. oligosporus. Proses pembiakan R.

oligosporus disajikan pada Gambar 3.

26

Gambar 3. Diagram alir proses pembiakan R. oligosporus

3.4.3. Persiapan Pembuatan Biakan Saccharomyces cerevisiae

3.4.3.1. Pembuatan media MEA (Malt Extract Agar)

Sebanyak 4,8 g media MEA dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditambahkan





Supernatan

Pellet R. oligosporus


Penggoresan kultur murni R. oligosporus pada permukaanmedia PDA dengan jarum ose


Inkubasi selama 5-7 hari pada suhu 30-35o C

Pengambilan spora R. oligosporus secara perlahanmenggunakan batang dry galski

Penuangan suspensi R. oligosporus ke dalam tabung sentrifugeukuran 50 mL

R. oligosporusdalam bentukagar miring

Pemisahan R. oligosporus dengan suspensi

Media PDA

27


hingga memadat.

3.4.3.2. Pembiakan S. cerevisiae

S. cerevisiae dalam bentuk agar miring diambil satu ose, dan digoreskan pada

permukaan media MEA yang sudah memadat menggunakan jarum ose. Cawan

yang telah digores oleh kultur murni S. cerevisiae, diinkubasi pada suhu 28o

selama 24-48 jam. Spora yang telah tumbuh dalam cawan ditambahkan aquades

steril sebanyak 10-15 mL dan dilakukan pengambilan secara perlahan

menggunakan batang dry galski. Suspensi S. cerevisiae yang telah diperoleh,

dimasukkan ke dalam tabung sentrifuge ukuran 50 mL. Tabung sentrifuge

selanjutnya disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 10 menit untuk

memisahkan kultur murni dan supernatan. Supernatan pada tabung sentrifuge

dibuang dan didapatkan pellet kultur murni S. cerevisiae. Proses pembiakan S.

cerevisiae disajikan pada Gambar 4.

28

Gambar 4. Diagram alir proses pembiakan S. cerevisiae

3.4.3. Pembuatan Tempe Kedelai

Proses pembuatan tempe mengacu pada metode Kustyawati (2009) dengan

beberapa tahapan proses sebagai berikut: 100 g kacang kedelai dicuci dan

direndam dalam air bersih selama semalam dalam suhu ruang. Kacang kedelai

selanjutnya dihilangkan kulit arinya secara manual dan direbus dalam air bersih

selama 30 menit dengan perbandingan 1:3 (kedelai:air). Selanjutnya kacang

kedelai ditiriskan dan diangin-anginkan sampai suhu ruang dan siap diinokulasi

dengan biakan tertentu. Kacang kedelai yang telah diinokulasi dikemas dengan

Supernatan

Pellet S. cerevisiae


Penggoresan kultur murni S. cerevisiae pada permukaanmedia PDA dengan jarum ose


Inkubasi selama 24-48 jam pada suhu 28o C

Pengambilan sel S. cerevisiae secara perlahan menggunakanbatang dry galski

Penuangan suspensi S. cerevisiae ke dalam tabung sentrifuge ukuran50 mL

S. cerevisiaedalam bentukagar miring

Pemisahan S. cerevisiae dengan suspensi

Media MEA

29

kemasan plastik untuk tujuan aerasi dan diinkubasi pada suhu 3±2 oC selama 48

jam. Proses pembuatan tempe disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Proses pembuatan tempe (Kustyawati, 2009)

1 g R.oligosporus

+ 1 g S.cerevisiae

1 g R.oligosporus

+ 3 g S.cerevisiae +

1 gKlebsiella

sp.

1 g R.oligosporus

1 g R.oligosporus

+ 1 gKlebsiella

sp.

1 gKlebsiella

sp.

100 g Kedelai

Pencucian dan perendaman suhu ruang (24 jam)

Penghilangan kulit ari

Perebusan dengan perbandingan 1:3 (kedelai:air) selama 30 menit

Penirisan pada suhu ruang

Inokulasi

Pengemasan dengan plastik PE yang telah dilubangi

Penyimpanan dalam inkubator (T= 30±2 oC, t= 48 jam)

Kulit ari

Tempe

Air

Air

30

3.5. Pengamatan

Pengamatan yang dilakukan terhadap tempe meliputi total mikroba pada tempe

selama fermentasi yaitu Klebsiella sp., R. oligosporus, dan S. cerevisiae, waktu

generasi bakteri, R. oligosporus, dan S. cerevisiae, serta kandungan vitamin B12

pada setiap perlakuan.

3.5.1. Total mikroba

Tempe yang dihasilkan dianalisis dengan menggunakan metode Kustyawati

(2009), terhadap total jumlah bakteri, yeast dan kapang dianalisis pada lama

fermentasi 36 jam dengan menumbuhkan biakan pada media yang sesuai. Sampel

diambil dari setiap tempe tersebut dan dibuat seri pengenceran dari 10 1sampai

10-10 secara duplo. Pertumbuhan mikroorganisme selama fermentasi kedelai

meliputi unit pembentuk koloni (CFU) dari bakteri, yeast, dan kapang dilakukan

selama fermentasi kedelai.

Sebanyak 15 g sampel dicampur dengan 135 ml 0,1% peptone water,

dihomogenkan selama 5 menit, selanjutnya dibuat seri pengenceran sampai

konsentrasi tertentu. Kemudian diambil satu ml dari pengenceran tertentu dan

dilakukan penanaman mikroorganisme dengan metode cawan tebar permukaan

(surface plate count) pada media agar padat yang sesuai. Inkubasi dilakukan pada

suhu 32oC untuk menumbuhkan bakteri dan kapang, dan 30oC untuk

menumbuhkan yeast, selama 24 48 jam.Proses analisis analisis total mikroba


31

Gambar 6. Diagram alir analisis total mikroba (Kustyawati, 2009)

3.5.2. Waktu Generasi

Waktu generasi bakteri, R. oligosporus, dan S. cerevisiae pada tempe selama

fermentasi dihitung dengan menggunakan rumus (Ni’matuzahroh, 2010) dalam

Setiawati et al. (2014):

G = t3.32 (Log Nt − Log No)Keterangan:

G = Waktu generasi

T = Interval waktu antara pengukuran jumlah sel awal (No) dan jumlah sel

pada titik tertentu (Nt)

No = Populasi bakteri awal

Nt = Populasi bakteri setelah waktu tertentu

3,32 = Faktor konversi

15 g tempe

Pencampuran dengan 0,1% pepton water

Homogenisasi selama 5 menit

Pembuatan seri pengenceran 10-10 secara duplo

Penanaman mikroorganisme dengan metode cawan tebarpermukaan pada media yang sesuai

Perhitungan mikroba dengan TPC

0,1%peptonwater

32

3.5.3. Kandungan vitamin B12

Pengujian kandungan vitamin B12 dilakukan berdasarkan metode Lawrence

(2015) yang telah dimodifikasi. Sebanyak 0,5 g tepung tempe ditimbang dan

dimasukkan ke dalam Erlenmeyer ukuran 100 ml. Sebanyak 20 ml buffer fosfat

(pH = 2,6) dimasukkan ke dalam Erlenmeyer tersebut. Larutan tersebut

disonifikasi menggunakan ultrasonik (with heater) selama 30 menit. Larutan

ditambahkan aquapure sampai volume sampel menjadi 25 ml. Kemudian sampel

disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 10 menit. Supernatan dipipet

menggunakan syiringe (yang dilengkapi dengan filter holder) kurang lebih

sebanyak 2 ml. Filter holder berdiameter 13 mm pori 0,2 mm dipasang kertas

saring lalu supernatan disaring dan ditampung pada botol vial. Sampel sebanyak

10 µL diinjeksikan ke alat HPLC. Diagram alir proses analisis vitamin B12


33

Gambar 7. Diagram alir analisis vitamin B12

Penyaringan supernatant dan penuangan pada botol vial

0,5 g tempe

Pemasukan 20 mL buffer fosfat (pH 2,6) ke dalamErlenmeyer

Sonifikasi menggunakan ultrasonik (with heater) selama 30 menit

Penambahan aquapure sampai 25 mL kemudian dimasukkanke dalam tabung sentrifuge


20 mL buferfosfat (pH

2,6)

Aquapure

Supernatan

Injeksi pada HPLC

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Tempe dengan penambahan S. cerevisiae menghasilkan kandungan vitamin

B12 yang lebih tinggi dibanding tempe dengan penambahan Klebsiella sp.

Kandungan vitamin B12 pada tempe dengan penambahan S. cerevisiae yaitu

sebesar 252 µg/100 g, sedangkan kandungan vitamin B12 pada tempe dengan

penambahan Klebsiella sp. yaitu sebesar 65 µg/100 g. Klebsiella sp. bukan

merupakan bakteri penghasil vitamin B12.

2. Tempe dengan penambahan campuran S. cerevisiae dan Klebsiella sp.

menghasilkan kandungan vitamin B12 yaitu sebesar 131 µg/100 g.

5.2. Saran

Perlu dilakukan perhatian lebih pada saat menumbuhkan dan menghitung sel

Klebsiella sp. Hal ini karena Klebsiella sp. bersifat anaerobik fakultatif sehingga

perlu kehati-hatian dalam proses pembiakannya.

DAFTAR PUSTAKA

Ambarwati, G. A. 2017. Pengaruh Konsentrasi Penambahan Saccharomycescerevisiae terhadap Perubahan Kandungan Kimia pada Tempe. (Skripsi).Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Astawan, M. 2004. Tetap Sehat dengan Produk Makanan Olahan. TigaSerangkai. Solo.

Astuti, M., Andreanyta, Fabien, Dalais, Wahlq, and Mark. 2000. Tempe, ANutritious and Healthy Food from Indonesia. Asia Pacific J Clin Nutr. 9(4):322–325.

Badan Standarisasi Nasional. 2009. SNI Syarat Mutu Tempe Kedelai 01-3144-1992. Jakarta.

Buckle, K.A., R.A. Edward., G.H. Fleet., dan Wootton. 2007. Ilmu Pangan. Edisike-4. Terjemahan: Hari Purnomo dan Adiono. UI-Press. Jakarta.

Cahyadi, W. 2006. Kedelai Khasiat dan Teknologi. Bumi Aksara. Bandung.

Chamlagain, B., T. A. Sugito., P. Deptula., E. Minnamari., S. Kariluoto., P.Varmanen., and V. Piironen. 2017. In Situ Production of Active VitaminB12 in Cereal Matrices using Propionibacterium freudenreichii. FoodScience and Nutrition. 6(1): 67–76.

Claus, D. and R. C. W. Berkeley. 1986. Genus Bacillus Cohn 1872, 174. InSneath,. P. H. A., (ed.) Bergey's manual of systematic bacteriology.International Journal of Systematic Bacteriology. 10(2):1105-1140.

Connors, K. A., G. L. Amidon., dan V. J. Stella. 1992. Stabilitas Kimiawi SediaanFarmasi, Edisi II, Terjemahan Didik Gunawan. IKIP Semarang Press.Semarang.

Deliani. 2008. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Protein, Lemak,Komposisi, Asam Lemak, dan Asam Fitat pada Pembuatan Tempe. (Tesis).Program Studi Ilmu Kimia Universitas Sumatra Utara.

Denter, J. and B. Bisping. 1994. Formation of B-Vitamins by Bacteria during TheSoaking Process of Soybeans for Tempe Fermentation. InternationalJournal of Food Microbiology. 22(1): 23-31.

47

Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. Farmacope Indonesia. Edisi IV.

Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI. 2004. Daftar Komposisi BahanMakanan. Binatara Aksara. Jakarta.

Dwidjoseputro. 2010. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan. Jakarta.

Emilia, Q. 2015. Perilaku Bacillus cereus selama Fermentasi Tempe yangdiperkaya dengan Bakteri Asam Laktat. (Skripsi). Departemen Ilmu danTeknologi Pangan FTP IPB. Bogor.

Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Fauziah, P.N., N. Jetty., dan Chrysanti. 2013. Pengaruh Laju Pertumbuhan danWaktu Generasi terhadap Penghambatan Pertumbuhan Koloni KlebsiellaPneumoniae Strain Atcc 700603, Ct1538 dan S941 oleh LactobacillusBulgaricus KS1 dalam Soyghurt. E-Jurnal STIKes Jenderal Achmad Yani.

Hardianto., A. Muhibuddin., dan A. W. Sektiono. 2018. Optimalisasi Fosfat untukMeningkatkan Pertumbuhan Kerapatan Populasi dan KemampuanAntagonis Saccharomyces cerevisiae terhadap Fusarium sp. Jurnal Sainsdan Teknologi. 10(2): 28-41.

Hidayat, N., M.C. Padaga., dan S. Suhartini. 2006. Mikrobiologi Industri. PenerbitAndi. Jogjakarta.

Hutagaol, R. P. dan Niken. 2012. Validasi Metode Penetapan KadarCyanocobalamin secara Spektrofotometri Visibel Double Beam. E-JurnalFMIPA Universitas Nusa Bangsa. 2(1): 24–34.

Kasanah, N., dan S.U.T. Pratiwi. 2002. Induksi Kobalt terhadap BiosintesisSianokobalamin oleh Streptomyces olivaceus IFO 3409. Majalah FarmasiIndonesia. 13(3): 118-122.

Kasmidjo. 1990. Tempe Mikrobiologi dan Kimia Pengolahan sertaPemanfaatannya. PAU Pangan dan Gizi UGM. Yogyakarta.

Koswara, S. 1992. Teknologi Pengolahan Kedelai Menjadikan Makanan Bermutu.Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.

Kusharyanto dan A. Budiyanto. 1995. Upaya Pengembangan Produk Tempe.dalam Industri Pangan. Yogyakarta.

Kustyawati, M. E. 2009. Kajian Peran Yeast dalam Pembuatan Tempe. JurnalAgritech. 29 (2): 64-70.

48

Kustyawati, M. E. 2014. Pengawetan Tempe menggunakan Teknologi KarbonDioksida Bertekanan Tinggi. (Disertasi). Program Studi Ilmu-IlmuPertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sriwijaya. Indralaya.

Kusumaningtyas, E. 2006. Isolat Lokal Saccharomyces cerevisiae sebagaiBiokompetitor Aspergillus flavus. Journal of International Toxicology andV. 11 (4): 324-330.

Lawrance, P. 2015.Vitamin B12 - A Review of Analytical Methods for use InFood. Government Chemist Programme Report.

Lestari, E. 2005. Pengaruh Penambahan Bekatul Sebagai Bahan Pengisi Tempeterhadap Kadar Protein Tempe Kedelai. (Skripsi). UniversitasMuhammadiyah Surakarta. Surakarta.

Murray, R. K., D. K. Granner., P. A. Mayes., dan V. W. Rodwell. 2006. BiokimiaHarper. Edisi 25. Jakarta.

Nout, M. J. R. and J. L. Kiers. 2005. Tempe Fermentation, Innovation, AndFunctionality: Update Into The Third Millenium. Journal of AppliedMicrobiology. 98: 789-805.

Ray, B. 2004. Fundamental Food Microbiology. Third Edition. CRC Press. NewYork.

Reddy, G., M. D. Altaf., B. J. Naveena., M. Venkateshwar., and E.V. Kumar.2008. Amylolytic Bacterial Lactic Acid Fermentation, A Review.Biotechnology Advances. 26:22–34.

Santoso. 2009. Susu dan Yoghurt Kedelai. Laboratorium Kimia Pangan. FapertaUWG.

Setiawati, M.R., S. Pujawati., H. Diyan., dan I. Zahra. 2014. KarakteristikPertumbuhan dan Waktu Generasi Isolat Azotobacter sp. dan BakteriEndofitik Asal Ekosistem Lahan Sawah. Jurnal Agroekotek. 6(1): 12 – 20.

Steinkraus, K.H. 1983. Handbook Of Indegenous Fermented Foods, MarcellDekker, Inc. New York.

Suprapti, L. 2003. Teknologi Pengolahan Pangan: Pembuatan Tempe. Kanisius.Yogyakarta.

Suprapto. 1997. Bertanam Kedelai. Penebar Swadaya. Jakarta.

Syarief, R. 1999. Wacana Tempe Indonesia. Universitas Katolik Widya Mandala.Surabaya.

49

Tarina, N. T. I., dan S. A. F. Kusuma. 2017. Deteksi Bakteri Klebsiellapneumonia. E-Jurnal Farmaka Suplemen. 15(2): 119-126.

Usmiati, S. 2012. Daging Tahan Simpan dengan Bakteriosin. Warta Penelitiandan Pengembangan Pertanian. 34(2): 12-14.

Utari, D. M., Rimbawan, R. Hadi., Muhilal, dan Purwantyastuti. 2010. PengaruhPengolahan Kedelai menjadi Tempe dan Pemasakan Tempe Terhadap KadarIsoflavon. Jurnal Penel Gizi Makan. 33(2): 148-153.

Winarno, F.G., S. Fardiaz., dan D. Fardiaz. 1980. Pengantar Teknologi Pangan.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Yudana. 2003. Tempe Makanan Seumur Hidup. Semarang Metro. Semarang.

UJI KANDUNGAN VITAMIN B12 PADA TEMPE KEDELAI …digilib.unila.ac.id/54573/3/SKRIPSI TANPA BAB...

Documents

Transcript of UJI KANDUNGAN VITAMIN B12 PADA TEMPE KEDELAI …digilib.unila.ac.id/54573/3/SKRIPSI TANPA BAB...