BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pemanfaatan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk melalui fermentasi sudah dilakukan sejak ratusan tahun yang lalu. Awalnya fermentasi banyak digunakan untuk memproduksi makanan dan minuman seperti roti, minuman beralkohol, tape, dan lain-lain. Saat ini, selain untuk memproduksi makanan dan minuman, teknologi fermentasi juga banyak dimanfaatkan untuk menghasilkan senyawa-senyawa yang merupakan metabolit primer maupun sekunder. Senyawa yang dihasilkan tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda salah satunya adalah dapat digunakan sebagai pewarna alami pada makanan. Penggunaan pewarna sintetik makanan memiliki risiko lebih tinggi untuk kesehatan manusia karena ada yang bersifat karsinogenik (Blanc et al. 1994). Oleh karena itu untuk menanggulangi bahaya yang akan ditimbulkan oleh pewarna sintetik maka digunakanlah pewarna alami yang berasal dari kapang jenis Monascus purpureus yang biasa dikenal dengan nama angkak. Angkak merupakan hasil dari fermentasi dari kapang jenis M. purpureus dengan menggunakan substart yang mengandung pati. Monascus purpureus merupakan salah satu jenis jamur yang memiliki metabolit sekunder yang dapat menghasilkan pigmen alami yang tidak toksik dan tidak mengganggu sistem kekebalan tubuh (Fardiaz dan Zakaria, 1996). Monascus purpureus ini memproduksi pigmen dengan cara mengkonversi substrat zat tepung menjadi beberapa metabolit, seperti alkohol, agen antibiotik, antihipertensi, enzim, asam lemak, senyawa aromatik, keton, asam organik, pigmen, dan vitamin (Yongsmith, 1999). Monascus purpureus menghasilkan 3 kelompok pigmen. Pigmen yang dihasilkan yaitu kelompok pigmen merah (rubropunctamine dan monascorubramine), kelompok pigmen jingga (rubropunctatin dan 1
Hayatun Nufus, 2013 Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Sumstrat Tepung Biji Durian Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2
monascorubrin) dan kelompok pigmen kuning (monascoflavin dan ankaflavin). Produksi pigmen M. purpureus dipengaruhi oleh konsentrasi inokulum spora M. purpureus. Hal ini didasarkan pada pernyataan Timotius (2004) bahwa konsentrasi inokulum spora M. purpureus akan mempengaruhi produksi pigmen pada angkak. Produksi pigmen yang dihasilkan oleh M. purpureus tidak mengganggu sistem kekebalan tubuh maka pewarna ini dapat digunakan sebagai pewarna alami makanan (natural food colorant), terutama di beberapa negara Asia seperti Cina Selatan. Yaitu digunakan sebagai pewarna makanan pada ikan, keju, anggur merah, dan sosis (Blanc et al., 1995). Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pigmen angkak memiliki aktivitas sebagai antimikroba, sehingga sangat cocok digunakan sebagai bahan pewarna pada bahan makanan yang mudah terkontaminasi mikroba. Dengan demikian, angkak dapat berperan ganda, yaitu sebagai pewarna dan sekaligus pengawet. Angkak terbukti dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen (penyebab penyakit) dan bakteri
perusak
berspora,
seperti
Bacillus
cereus
dan
Bacillus
stearothermophilus (Astawan, 2006). Dalam memproduksi pigmen M. purpureus ini memerlukan pati sebagai sumber nutrisi dan biji durian memiliki kandungan pati sehingga berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai substrat dalam produksi pigmen M. purpureus. Biji durian (Durio zibethinus Murr) merupakan residu agroindustri yang biasanya dibuang. Durian, biasanya disebut sebagai “Raja Buah” , merupakan buah tropis yang berharga di beberapa negara Asia. Biji sekitar 5-15% dari massa buah total. Bobot total buah durian terdiri dari tiga bagian. Bagian pertama, daging buah sekitar 20-35%, kedua, biji sekitar 515%, sisanya berupa bobot kulit yang mencapai 60-75% dari bobot total buah (Untung, 2008). Masyarakat pada dasarnya hanya mengkonsumsi daging buah durian. Hal ini berarti 65-80% bagian durian yang lain yaitu biji dan kulit tidak dikonsumsi. Menurut Brown (1997), dalam 100 gram biji durian segar mengandung kelembaban tinggi (51,5%), karbohidrat Hayatun Nufus, 2013 Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Sumstrat Tepung Biji Durian Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3
(43,6%) dan protein (2,6%). Biji durian memiliki kandungan pati yang cukup tinggi sehingga berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai substrat fermentasi pembuatan angkak. Mengingat pentingnya solusi alternatif untuk menggantikan pewarna sintetis pada makanan, maka dilakukan penlitian dengan judul “Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus purpureus
terhadap Produksi Pigmen pada Substrat Tepung Biji
Durian (Durio zibethinus)”.
B. Rumusan Masalah Dari latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah dari penelitian ini adalah : “Bagaimana pengaruh konsentrasi inokulum Monascus purpureus terhadap produksi pigmen pada substrat tepung biji durian (Durio zibethinus)?”
C. Pertanyaan Penelitian Dari rumusan masalah di atas, dapat dijabarkan beberapa pertanyaan penelitian yaitu sebagia berikut: 1. Apakah perbedaan konsentrasi inokulum spora M. purpureus berpengaruh signifikan terhadap pigmen yang dihasilkan ? 2. Berapa konsentrasi inokulum M. purpureus optimum yang dapat menghasilkan
pigmen
monascorubramine),
merah
pigmen
jingga
(rubropunctamine (rubropunctatin
dan dan
monascorubrin) dan pigmen kuning (monascoflavin dan ankaflavin) tertinggi ?
D. Batasan Masalah Batasan masalah dari penelitian ini adalah: 1. Konsentrasi M. purpureus yang digunakan adalah 0%, 5%,10%,15% (v/b). 2. Jenis substrat yang digunakan adalah biji durian dari varietas Perwira.
Hayatun Nufus, 2013 Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Sumstrat Tepung Biji Durian Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
4
3. Parameter yang diukur pada penelitian ini adalah kadar pigmen merah (rubropunctamine (rubropunctatin
dan dan
monascorubramine), monascorubrin)
dan
pigmen
jingga
pigmen
kuning
(monascoflavin dan ankaflavin) yang dihasilkan oleh M. purpureus.
E. Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengetahui perbedaan produksi pigmen merah, kuning dan jingga pada beberapa konsentrasi inokulum M. purpureus (0%,5%,10%, dan 15% v/b) dengan substrat tepung biji durian. 2. Mengetahui konsentrasi inokulum M. purpureus yang optimum untuk menghasilkan pigmen merah, kuning dan jingga.
F. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Menghasilkan produk angkak dengan substrat biji durian. 2. Mengupayakan pemanfaatan limbah produksi olahan biji durian untuk dijadikan bahan lain yang lebih bermanfaat serta bernilai jual tinggi.
G. Asumsi 1. Salah satu faktor yang mempengaruhi produktivitas M. purpureus adalah konsentrasi inokulum (Bum-Kyu Lee, 2002 ; Timotius, 2004). 2. Monascus purpureus memproduksi pigmen merah yang bisa digunakan sebagai pewarna makanan (Babitha et al., 2007) 3. Monascus purpureus diketahui menghasilkan tiga kelompok molekul pigmen, yaitu pigmen kuning, pigmen jingga dan pigmen merah (Pattangul et al., 2007).
Hayatun Nufus, 2013 Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Sumstrat Tepung Biji Durian Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
5
H. Hipotesis Hipotesis dalam penelitian ini adalah : Perbedaan konsentrasi inokulum M. purpureus berpengaruh terhadap produksi pigmen yang dihasilkan pada M. purpureus pada substrat tepung biji durian.
Hayatun Nufus, 2013 Pengaruh Konsentrasi Inokulum Monascus Purpureus Terhadap Produksi Pigmen Pada Sumstrat Tepung Biji Durian Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
