PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP PERTUMBUHAN KHAMIR ROTI Saccharomyces cerevisiae PADA MEDIA BEKATUL DALAM PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP PERTUMBUHAN KHAMIR ROTI Saccharomyces cerevisiae PADA MEDIA BEKATUL DALAM PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh: Erna Masithoh NIM M0408102

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

commiti to user


digilib.uns.ac.id

Halaman Persetujuan Pembimbing

SKRIPSI

PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP PERTUMBUHAN KHAMIR ROTI Saccharomyces cerevisiae PADA MEDIA BEKATUL DALAM PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL

Oleh: Erna Masithoh NIM. M0408102

Telah disetujui oleh Tim Pembimbing Tanda Tangan Pembimbing I

: Tjahjadi Purwoko, M. Si. NIP. 19701130 200003 1 002

Pembimbing II

........................

: Dr. Ari Susilowati, M.Si NIP196904 28 199702 2 006

........................ Surakarta, Juli 2012

Mengetahui, Ketua Jurusan Biologi

Dr. Agung Budiharjo, M.Si. NIP. 19680823 200003 1 001

commitiito user


digilib.uns.ac.id

PENGESAHAN SKRIPSI PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP PERTUMBUHAN KHAMIR ROTI Saccharomyces cerevisiae PADA MEDIA BEKATUL DALAM PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL Oleh: Erna Masithoh NIM. M0408102 Telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal ……………. dan dinyatakan telah memenuhi syarat Surakarta,

Juli 2012

Penguji I

Penguji II

Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si. NIP. 196607 14 199903 2 001

Dr. Sunarto, M. S. NIP. 19540605 199103 1 002

Penguji III

Penguji IV

Dr. Ari Susilowati, M. Si. NIP. 196904 28 199702 2 006

Tjahjadi Purwoko, M.Si NIP. 19701130 200003 1 002

Mengesahkan Dekan FMIPA UNS

Mengetahui Ketua Jurusan Biologi

Prof.Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc.(Hons)., Ph.D. NIP. 19610223 198601 1 001

Dr. Agung Budiharjo, M.Si. NIP. 19680823 200003 1 001

commitiiito user


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan /atau dicabut.

Surakarta, 26 Juni 2012

Erna Masithoh NIM. M0408102

commitivto user


digilib.uns.ac.id

PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP PERTUMBUHAN KHAMIR ROTI Saccharomyces cerevisiae PADA MEDIA BEKATUL DALAM PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL Erna Masithoh M0408102 Abstrak Protein merupakan komponen utama dari semua sel tubuh yang berperan penting dalam perkembangan sel otak, memelihara dan mengganti sel yang rusak. Saat ini, kebutuhan protein semakin meningkat termasuk kebutuhan protein bagi hewan. Salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan protein yaitu dengan mengembangkan sumber protein lain, yaitu protein sel tunggal (PST). Bekatul dapat digunakan untuk media pembuatan PST menggunakan khamir roti Saccharomyces cerevisiae melalui fermentasi. Untuk memaksimalkan hasil fermentasi perlu ditambahkan unsur karbon seperti sukrosa yang berfungsi sebagai sumber energi dan sumber karbon. Penggunaan konsentrasi sukrosa yang sesuai akan berpengaruh baik terhadap pertumbuhan S. cerevisiae dalam media bekatul. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi sukrosa terhadap pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae serta mengetahui besarnya konsentrasi sukrosa yang digunakan untuk menghasilkan kadar protein khamir roti S. cerevisiae paling tinggi pada media bekatul dalam produksi PST. Pertumbuhan sel dihitung dengan menggunakan hemasitometer, sedangkan kadar protein S. cerevisiae diukur dengan metode Lowry menggunakan spektrofotometer pada λ 590 nm. Data penelitian yaitu berupa pengukuran pertumbuhan sel, berat kering sel, kandungan protein sel S. cerevisiae dan pengukuran pH dianalisi menggunakan Analysis of Variance (ANAVA). Beda nyata pada masing-masing perlakuan diukur dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf signifikan 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentasi sukrosa berpengaruh signifkan terhadap pertumbuhan dan kadar protein khamir roti S. cerevisiae. Konsentrasi sukrosa 0,5; 1,5; 2,5; 3,5 dan 4,5% berpengaruh terhadap pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae pada media bekatul dalam produksi PST., semakin tinggi konsentrasi sukrosa dari 0,5-3,5% pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae meningkat, namun pada konsentrasi sukrosa 4,5% pertumbuhan S. cerevisiae menurun. Konsentrasi sukrosa 3,5% dalam waktu inkubasi 72 jam menghasilkan pertumbuhan dan kadar protein sel optimum yaitu sebesar 39,7% dibanding konsentrasi sukrosa 0,5;1,5; 2,5; 4,5% dan kontrol. Kata kunci: Bekatul, Pertumbuhan, S.cerevisiae, Sukrosa, Protein Sel Tunggal.

commitvto user


digilib.uns.ac.id

EFFECT OF SUCROSE CONCENTRATION ON GROWTH OF BAKER'S YEAST Saccaromyces cerevisiae IN BRAN MEDIA FOR PRODUCTION OF SINGLE CELL PROTEIN Erna Masithoh M0408102 Abstract Protein is a major component of body cells that important in the development of brain cells, maintain and replace damaged cells. Currently, increased protein is needed including proteins to animal. One alternative to suplay the needs of protein is to develop another protein sources, such as single cell protein (SCP). Bran can be used for the manufacture of SCP media using baker's yeast Saccharomyces cerevisiae by fermentation. To maximize the yield of fermentation, it should be added the element carbon like sucrose that serves as an energy source. Appropriate use of sucrose would be good on growth of S. cerevisiae in bran media. The aim of this research were to determine the effect of sucrose concentration on the growth of baker's yeast S. cerevisiae and to know amount of the concentration of sucrose used to produce the optimum protein levels of baker's yeast S. cerevisiae in the bran media for SCP production. The growth of cell was calculated by hemasitometer and protein level of S. cerevisiae was measured by Lowry method using a spectrophotometer at λ 590 nm. The research data include measurement of cell growth, dry biomassa, protein content of S. cerevisiae and pH were analyzed using Analysis of Variance (ANAVA), to determine the effect of treatment on the parameters measured. The real difference between the treatment, test was continued by Duncan's Multiple Range Test (DMRT) at 5% significant level. The results showed that the effect of sucrose concentrations ws significant on growth and protein content of baker's yeast S. cerevisiae. Sucrose concentration 0,5; 1,5; 2,5; 3,5 and 4,5% effected on growth of baker's yeast S. cerevisiae in the bran media for SCP production, the growth of S. cerevisiae increased in sucrose concentration 0,5-3,5% and decreased in 4,5%. Sucrose 3,5% in the incubation of 72 hours produced the optimum protein content of 39.7% compared to sucrose 0,5;1,5; 2,5; 4,5% and control. Keywords: Bran, Growth, S.cerevisiae, Sucrose, Single Cell Protein.

commitvito user


digilib.uns.ac.id

MOTTO

“Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya…” (QS. Al Baqarah {2} 286)

“Expect the best. Prepare for the worst. Capitalize on what comes” (Zig Ziglar)

“Trust is like a vase.. once it's broken, though you can fix it the vase will never be same again.” (Weasel Idiot)

"Don't judge a book by its cover" (Desperate Housewives)

commitviito user


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Dengan penuh kasih, karya ini kupersembahkan untuk Bapak

Khabibi dan Ibuku

tercinta atas doa, dukungan,

dan cinta yang tidak pernah terputus Adikku Benny Dwi Hermawan senantiasa memberi doa dan semangat Pakde Muhammad Abu Na’im yang senantiasa menjaga dan menyayangiku Mas Indra yang telah menjadi kakak dan sahabat terbaik dihidupku Teman-temanku Biologi 2008 Dan almamaterku tercinta

commit viiito user


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis memanjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan kasih, rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul: “Pengaruh Konsentrasi Sukrosa terhadap Pertumbuhan Khamir Roti S. cerevisiae pada Media Bekatul dalam Produksi Protein Sel Tunggal”. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi, penulis telah mendapatkan banyak masukan dan dukungan dari berbagai pihak yang sangat membantu dan bermanfaat dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu pada kesempatan yang berbahagia ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc.(Hons)., Ph.D.selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik secara langsung maupun tidak langsung. Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin dan dukungannya selama penelitian. Tjahjadi Purwoko, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan saran dan bimbingannya dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Dr. Ari Susilowati, M.Si., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan saran dan bimbingan dari awal hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini.

commitixto user


digilib.uns.ac.id

Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si selaku Dosen Penelaah I yang telah memberikan bimbingan serta dukungan baik secara moril maupun materiil. Dr. Sunarto M.Si selaku Dosen Penelaah II yang telah memberikan saran dan dukungan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Estu Retnaningtyas N., S.TP., selaku Pembimbing Akademik beserta dosendosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan dorongan baik moril maupun spiritual sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Mas Munir selaku pengurus Jurusan serta Mas Adnan, Mbak Atik, dan Mbak Nina selaku laboran yang telah membantu kelancaran penelitian ini. Ais, Rara, Mas Budi, Esti, Ane, Asti dan Neti yang selalu memberi dukungan dan semangat serta semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam melakukan penelitian hingga penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu masukan yang berupa saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak yang berkepentingan.

Surakarta, Juli 2012

Penyusun

commitxto user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................. ii PENGESAHAN .................................................................................................. iii PERNYATAAN.................................................................................................. iv ABSTRAK ........................................................................................................... v ABSTRACT ........................................................................................................ vi MOTTO ............................................................................................................. vii PERSEMBAHAN ............................................................................................. viii KATA PENGANTAR ........................................................................................ ix DAFTAR ISI ....................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvi DAFTAR SINGKATAN ................................................................................. xvii BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................... 1 A. Latar Belakang .................................................................................... 1 B. Perumusan Masalah ............................................................................. 3 C. Tujuan Penelitian ................................................................................. 4 D. Manfaat Penelitian............................................................................... 4 BAB II. LANDASAN TEORI ............................................................................. 5 A. Tinjauan Pustaka ................................................................................. 5 1. Protein ............................................................................................ 5 2. Protein Sel Tunggal ........................................................................ 6

3. Fermentasi ..................................................................................... 7 4. Saccharomyces cerevisiae ............................................................. 8 5. Sukrosa sebagai Sumber Karbon ................................................. 10 commitxito user


digilib.uns.ac.id

6. Khamir Roti ................................................................... 11 7. Bekatul......................................................................................... 12 7. Pertumbuhan Mikroorganisme .................................................... 13 8. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan S. cerevisiae .................................................................................. 14 B. Kerangka Pemikiran .......................................................................... 17 BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................... 19 A. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................... 19 B. Alat dan Bahan .................................................................................. 19 1. Alat ............................................................................................... 19 2. Bahan............................................................................................ 20 C. Rancangan Percobaan ........................................................................ 20 D. Cara Kerja ......................................................................................... 20 1. Pembuatan Medium Bekatul dengan Variasi Konsentrasi Sukrosa ........................................... 20 2. Penumbuhan S. cerevisiae dari Khamir Roti ............................... 21 3. Pengukuran pH Medium .............................................................. 21 4. Perhitungan Jumlah Sel S. cerevisiae........................................... 21 5. Pembuatan Serbuk Sel S. cerevisiae ........................................... 22 6. Analisis Kadar Protein dengan Metode Lowry ............................ 22 7. Pembuatan Kurva Standar Larutan Protein .................................. 22 8. Analisis Protein Sampel ............................................................... 22 E. Analisis Data...................................................................................... 23 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 24 A. Pertumbuhan Sel S. cerevisiae........................................................... 24 B. Berat Kering Sel ............................................................................... 28 C. Kadar Protein Sel S. cerevisiae.......................................................... 32 D. pH Medium ........................................................................................ 36

commitxiito user


digilib.uns.ac.id

BAB V. PENUTUP............................................................................................ 40 A. Kesimpulan ...................................................................................... 40 B. Saran ................................................................................................. 40 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 41 LAMPIRAN ....................................................................................................... 45 RIWAYAT HIDUP PENULIS .......................................................................... 57

commit xiiito user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Halaman

Tabel 1. Komposisi Sel S. cerevisiae ................................................................. 10 Tabel 2. Pertumbuhan Sel S. cerevisiae (x107 sel/ml) pada Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST.......................... 25 Tabel 3. Berat Kering Sel S. cerevisiae (g) pada Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST.......................... 29 Tabel 4. Kadar Protein Sel S. cerevisiae (%) pada Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa Selama 24-96 Jam Pertumbuhan dalam produksi PST ....................... 33 Tabel 5. pH Medium selama Fermentasi Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST.......................... 36

commit xivto user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.Khamir Saccharomyces cerevisiae (SEM) .......................................... 9 Gambar 2. Struktur Ikatan Kimia Sukrosa ......................................................... 11 Gambar 3. Kerangka Pemikiran ......................................................................... 18 Gambar 4. Sel S. cerevisiae pada Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa Perbesaran 400x .............................................................................. 24 Gambar 5. Pertumbuhan Sel S. cerevisiae selama Fermentasi pada Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST ......... 27 Gambar 6. Berat Kering Sel S. cerevisiae (g) selama Fermentasi pada Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST ......... 30 Gambar 7. Sel Kering S. cerevisiae .................................................................. 32 Gambar 8. Kadar Protein Sel S. cerevisiae (%) selama Fermentasi pada Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 24-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST ....... 35 Gambar 9. pH Medium selama Fermentasi dalam Medium Bekatul-Sukrosa oleh S. cerevisiae selama 24-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST .................................................. 38

commitxvto user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Pembuatan Kurva Standar BSA .................................................... 45 Lampiran 2. Hasil Analisi Statistik tentang Pengaruh Konsentrasi Sukrosa terhadap Jumlah Sel S. cerevisiae pada Media Bekatul dalam Produksi PST ............... 46 Lampiran 3. Hasil Analisi Statistik tentang Pengaruh Konsentrasi Sukrosa terhadap Berat Kering Sel S. cerevisiae pada Media Bekatul dalam Produksi PST ............... 48 Lampiran 4. Hasil Analisi Statistik tentang Pengaruh Konsentrasi Sukrosa terhadap Kadar Protein Sel S. cerevisiae pada Media Bekatul dalam Produksi PST ............... 50 Lampiran 5. Hasil Analisi Statistik tentang Pengaruh Konsentrasi Sukrosa Perubahan pH Medium dalam Produksi PST................................................................................. 52 Lampiran 6. Medium Bekatu-Sukrosa untuk Fermentasi S. cerevisiae dalam Produksi Protein Sel Tunggal ....................... 54 Lampiran 7. Gambar Sel S. cerevisiae (perbesaran 400x) ................................. 55 Lampiran 8. Analisis Kadar Protein dengan Metode Lowry ............................. 56

commit xvito user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR SINGKATAN

Singkatan PST C H O N S P SCP Cu CO2 C6H12O6 H2O

Kepanjangan Protein Sel Tunggal Karbon Hidrogen Oksigen Nitrogen Sulfur Phospor Single Cell Protein Copper Karbon Dioksida Glukosa Air

commit to user xvii


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Protein penting dalam proses kehidupan terutama bagi pertumbuhan dan perkembangan tubuh karena merupakan makromolekul penyusun sel yang berperan dalam menentukan

ukuran dan struktur

sel, komponen

utama

dari sistem

komunikasi antar sel serta sebagai katalis berbagai reaksi biokimia di dalam sel. Protein antara lain berperan penting dalam perkembangan sel otak, memelihara dan mengganti sel yang rusak. Saat dibutuhkan, protein akan dikatabolis untuk menghasilkan energi (Khan et al., 2009). Hormon di dalam tubuh sbagian besar berupa protein yang membantu dalam meregulasi atau mengontrol berbagai fungsi sel, seperti metabolisme sampai reproduksi. Peranan ini tidak tergantikan oleh zat nutrisi lainnya seperti karbohidrat, lemak dan vitamin. Saat ini dan masa mendatang, kebutuhan protein semakin meningkat termasuk kebutuhan protein oleh hewan, karena hewan

tidak dapat

mensintesis protein secara langsung dalam tubuh, jadi hewan harus memperolehnya dari tumbuhan atau dari hewan lain pemakan tumbuhan (Khan et al., 2009). Salah satu cara yang bisa digunakan untuk memenuhi kebutuhan protein yaitu dengan mengembangkan sumber protein alternatif seperti PST (Protein Sel Tunggal). PST merupakan biomassa kering yang berasal dari mikroorganisme seperti khamir, jamur, alga dan bakteri. Keuntungan PST dibandingkan produk protein lain adalah produktivitasnya tinggi, proses pembuatannya relatif cepat dan substrat yang

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

digunakan mudah untuk didapatkan. Potensi penggunaan bekatul sebagai sumber protein untuk pakan ternak di Indonesia sangat besar karena Indonesia merupakan negara agraris. Bekatul merupakan hasil penyosohan kedua ukuran halus dari proses penggilingan padi yang masih mengandung beberapa nutrien seperti karbohidrat, protein, lemak dan vitamin. Kandungan nutrien dalam bekatul dapat mendukung pertumbuhan mikroorganisme sehingga dapat meningkatkan jumlah selnya. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk memaksimalkan pemanfaatan nutrien dalam bekatul yaitu dengan fermentasi. Kandungan nutrien dalam bekatul seperti karbohidrat dan protein akan dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana untuk digunakan sebagai sumber energi bagi mikroorganisme dalam mengubah substrat menjadi produk yang diinginkan (Pratiwi dkk., 2011). Mikroba yang sering digunakan dalam fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae yang termasuk khamir kelas ascomycetes yang banyak mengandung sejumlah besar protein, karbohidrat, dan lemak sehingga dapat dikonsumsi oleh manusia dan hewan guna melengkapi kebutuhan nutrien sehari-hari. S. cerevisiae juga mengandung vitamin, khususnya vitamin B komplek (Tjokrodikoesoemo, 1986; Amaria dkk., 2001). S. cerevisiae sangat mudah ditumbuhkan pada berbagai medium asalkan terdapat sumber energi, karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, kalsium, vitamin, mineral serta air (Wibowo, 1990; Amaria dkk., 2001). Telah banyak penelitian yang melaporkan penggunaan S. cerevisiae dalam berbagai proses pengolahan limbah, salah satunya pengolahan limbah tahu cair-air kelapa dalam produksi PST (Protein Sel Tunggal). Menurut Purwitasari (2004) variasi komposisi

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

media limbah tahu cair-air kelapa sebagai media tumbuh S. cerevisiae berpengaruh terhadap kadar protein sel S. cerevisiae. Dalam penelitian ini digunakan sukrosa sebagai sumber karbon karena sukrosa tersusun atas glukosa dan ftruktosa. Menurut Huna (2007) suplemen glukosa berpengaruh terhadap produk PST Rhizopus sp. dalam media air kelapa. Glukosa digunakan sebagai sumber energi dan sumber karbon untuk membentuk material penyusun sel baru. Penelitian ini berbasis pada pemanfaatan bekatul sebagai sumber N, H dan O untuk media tumbuh S. cerevisiae dengan variasi sukrosa sebagai sumber karbon sehingga dapat diketahui perbedaan kadar protein yang dihasilkan dari proses fermentasi bekatul dalam produksi PST. Dengan variasi sukrosa tersebut diharapkan dapat memaksimalkan produksi PST melalui proses fermentasi. Hasil PST yang diperoleh nantinya diharapkan dapat digunakan sebagai makanan tambahan pada pakan ternak sehingga menghasilkan pakan yang kaya akan protein.

B. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas maka dirumuskan permasalahan sebagai berikut : 1. Adakah pengaruh konsentrasi sukrosa terhadap pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae pada media bekatul dalam produksi PST? 2. Berapa konsentrasi sukrosa yang digunakan untuk menghasilkan kadar protein khamir roti S. cerevisiae optimum pada media bekatul dalam produksi PST?

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

C. Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh konsentrasi sukrosa terhadap terhadap pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae pada media bekatul dalam produksi PST. 2. Mengetahui besarnya konsentrasi sukrosa yang digunakan untuk menghasilkan kadar protein khamir roti S. cerevisiae optimum pada media bekatul dalam produksi PST.

D. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah : 1. Dapat menambah informasi ilmiah kepada penulis dan masyarakat luas mengenai pengaruh konsentrasi sukrosa terhadap pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae pada media bekatul dalam produksi PST. 2. Untuk kajian lebih lanjut, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam mengoptimalkan pemanfaatan bekatul sebagai substrat fermentasi untuk meningkatkan kandungan kadar protein dalam produksi PST.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka 1. Protein Protein merupakan suatu senyawa organik dengan jumlah molekul yang sangat besar, susunannya sangat kompleks serta tersusun dari rangkaian asam-asam amino. Ikatan utama asam amino yang satu dengan yang lain terjadi karena adanya ikatan peptida, sehingga protein sering disebut polipeptida. Protein terdiri dari unsurunsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N) serta kadang-kadang dijumpai belerang (S) dan fosfor (P). Protein memiliki peran yang sangat penting bagi fungsi dan struktur sel makhluk hidup. Selain itu, protein juga sangat penting untuk menjaga otot, massa tulang, dan untuk menjaga sistem kekebalan serta mencegah kelelahan (Murray, 2000). Secara umum protein tersusun oleh 20 macam asam amino. Setiap molekul asam amino mengandung paling sedikit satu gugus asam amino (NH2) dan sekurangkurangnya satu gugus asam karboksil (COOH). Berdasarkan bentuknya, protein dapat dibedakan menjadi protein globular yang ditandai dengan rantai polipeptida yang penuh lipatan dan berbelit dan protein fibrosa yang dihubungkan oleh ikatan disulfida. Berdasarkan sumbernya dapat dibedakan menjadi protein nabati dan protein hewani. Fungsi protein antara lain yaitu sebagai zat pembangun, pengganti sel-sel yang rusak, sebagai zat pengemulsi, penghasil energi, pembentuk enzim dan sebagai bufer untuk mempertahankan pH tubuh (Indah, 2007).

commit to user 5


digilib.uns.ac.id 6

2. Protein Sel Tunggal (PST) Menurut Ofodile (2011) PST adalah sel kering yang berasal dari mikroorganisme seperti khamir, bakteri, jamur dan alga yang tumbuh pada medium yang mengandung sumber karbon. Dalam jumlah besar PST dimanfaatkan manusia sebagai suplemen makanan atau pakan ternak. Penggunaan mikroorganisme dalam produksi PST memberikan banyak keuntungan meskipun hanya menggunakan metode konvensional. Keuntungan penggunaan mikrorganisme dalam produksi PST yaitu mikroorganisme mempunyai siklus hidup yang pendek, substratnya mudah diperoleh, tidak tergantung musim dan tidak memerlukan lahan yang luas. Menurut Kristinah dalam Pawignya (2011) protein kasar yang terkandung dalam khamir berkisar 55-60% dan asam nukleat berkisar 15%, jamur memiliki kandungan protein kasar berkisar antara 50- 55% dan alga kandungan protein kasarnya 60 %. PST merupakan salah satu alternatif untuk pemenuhan kebutuhan protein di masa depan karena mempunyai komposisi kandungan asam amino esensial yang dibutuhkan manusia dan hewan (Kuswardani dan Wijajaseputra, 1998). Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) serta Gaman dan Sherrington (1992) syarat-syarat mikroorganisme yang dapat digunakan untuk PST adalah: dapat tumbuh dan berkembang biak dengan cepat di dalam medium yang mengandung tidak terlalu banyak nutrien, mudah dicerna, mudah dipanen, dan disimpan, mempunyai kadar protein berkisar antara 35% sampai 70% dari berat kering dan kaya akan vitamin serta mineral, tidak patogen dan tidak mengandung hasil metabolisme yang toksik.

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

Kelebihan PST menurut Muljono dalam Ofodile et al. (2011) dan Wuryadi (1992) adalah: PST bernilai gizi tinggi sebab mempunyai kadar protein, vitamin, dan lemak cukup tinggi serta memiliki kandungan asam amino yang lengkap. Produksi PST dapat menggunakan berbagai macam medium seperti limbah industri pangan, produksi PST dapat dilakukan secara kontinyu, tidak tergantung pada iklim dan tidak membutuhkan lahan yang luas,

tidak

menimbulkan

limbah,

dan

proses

produksinya cepat. Khamir lebih banyak dipakai karena lebih menguntungkan sebagai sumber PST dibanding mikroorganisme lain, karena khamir tumbuh paling cepat dan paling efisien (1-3 jam) dalam konversi zat nitrogen menjadi protein. Selain itu, khamir juga merupakan sumber yang paling menjanjikan dalam produksi PST karena dalam produksinya material yang digunakan relatif murah, mudah dipanen karena memiliki ukuran sel yang besar dan jumlah asam nukleat yang dihasilkan sedikit. Dilaporkan bahwa protein dari mikroorganisme mengandung sejumlah asam amino yang lebih banyak dibanding protein kedelai (Bacha, 2011). Menurut Pawignya (2011) Jenis

khamir yang dapat

digunakan

untuk

pembuatan PST antara lain: S. cereviceae, Kluyveromyces lactis, Candida utilis dan Kluyveromyces marxianus. 3. Fermentasi Fermentasi mempunyai pengertian suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Fermentasi merupakan kegiatan mikroorganisme pada bahan

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki. Fermentasi dapat dilakukan menggunakan

kultur alami, kultur

tunggal

ataupun kultur

campuran.

Mikroorganisme yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang (Hidayat, 2007). Pada proses fermentasi terjadi pemecahan karbohidrat, asam amino dan lemak dalam substrat dengan bantuan enzim yang dihasilkan mikroorganisme tertentu menjadi asam organik, karbon dioksida dan zat-zat lainnya. Proses fermentasi dapat menyebabkan perubahan sifat fisika dan kimia bahan pangan yang difermentasi, yang meliputi: kadar pati, kadar alkohol, total asam dan pH (Winarno, 2002). Menurut Pawignya (2011) faktor yang perlu diperhatikan dalam proses fermentasi adalah : kebutuhan nutrisi bagi pertumbuhan mikroorganisme, pH medium, temperatur, aerasi, dan waktu fermentasi. Dalam produksi PST, sumber karbon seperti glukosa dalam

kondisi aerob digunakan sebagai energi untuk

meningkatkan biomassa sel, sedangkan saat kondisi anaerob sumber gula akan diubah menjadi etanol dan CO2 . Persamaan

reaksi

pembuatan

PST pada

proses

fermentasi adalah sebagai berikut : C6H12O6 + Sumber N+ ¾ O2 + Mikroorganisme

Massa sel baru (PST) + C2H5OH

+ CO2 + H2O 4. Saccharomyces cerevisiae S. cerevisiae

merupakan salah satu jenis khamir yang paling banyak

digunakan dalam industri makanan. Khamir ini mempunyai bentuk sel oval (Gambar

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

1) dan sistem reproduksi berupa pertunasan multilateral. Tunas tersebut muncul disekitar ujung sel. Sel S. cerevisiae dapat membentuk 9 sampai 43 tunas per sel dengan rata-rata 24 tunas per sel dan paling banyak terdapat pada kedua ujung sel yang memanjang. Sporanya berbentuk bulat atau oval dengan permukaan halus (Fardiaz, 1992).

Gambar 1. Khamir Saccharomyces cereviseae (SEM)

S. cerevisiae mempunyai dinding sel yang tersusun atas glukan, mannan, protein, khitin, dan lipid. S. cerevisiae

memiliki membran sel yang terdiri dari

lipoprotein dan enzim-enzim yang diperlukan untuk sintesis sebagian komponen dinding sel (Amaria dkk., 2001). S. cerevisiae juga banyak mengandung vitamin, khususnya vitamin B kompleks dan mineral-mineral, sehingga sangat baik dikonsumsi

sebagai

suplemen

makanan

bagi

manusia

dan

hewan

(Tjokroadikoesoemo, 1986; Fardiaz, 1992). Adapun komposisi sel S. cerevisiae dapat dilihat pada Tabel 1.

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

Tabel 1. Komposisi sel Saccharomyces cerevisiae Komponen

Jumlah (% berat kering)

Protein

39,0

Lemak

8,0

Abu

6,0

Polisakarida

34,1

Disakarida

5,0

Asam Nukleat

10,8

5. Sukrosa Sebagai Sumber Karbon Gula merupakan sumber karbon yang berperan penting pada pertumbuhan mikroorganisme, di samping itu gula juga digunakan untuk membentuk material penyusun sel baru bagi mikroorganisme. Menurut Huna (2007) glukosa dalam proses fermentasi air kelapa dalam produksi PST mampu meningkatkan pertumbuhan Rhizopus sp. Peningkatan pertumbuhan Rhizopus diakibatkan oleh adanya penambahan biomasssa Rhizopus dalam media air kelapa, sehingga meningkatkan produksi PST. Konsentrasi glukosa yang mampu mengoptimalkan produksi PST tertinggi yaitu sebesar 7%. Sukrosa mampu memaksimalkan proses fermentasi baik itu oleh bakteri, khamir dan kapang (Nurhayati, 2010). Sukrosa atau yang dikenal sebagai gula dapur tersusun atas ikatan D-glukosa dan D-fruktosa. Suatu ikatan glikosidik antara C-1 anomerik dari α-D-glukosa dan C-2 anomerik dari β-D- fruktosa menghubungkan kedua monosakarida melalui suatu jembatan oksigen pada Gambar 2 (Stumpt, 1980).

commit to user



Glukosa

Fruktosa

Gambar 2. Struktur Ikatan Kimia Sukrosa 6. Khamir Roti Khamir adalah jamur

uniselular yang beberapa jenis spesiesnya umum

digunakan untuk membuat roti dan fermentasi minuman beralkohol. Khamir biasanya ditambahkan ke dalam suatu substrat sehingga substrat tersebut berubah/mengalami fermentasi oleh aktivitas sel khamir. Dalam proses fermentasi, khamir memanfaatkan nutrisi di dalam substrat untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk proses pertumbuhan yaitu dengan mengubah senyawa-senyawa kompleks yang terkandung di dalam substrat. Mikoorganisme seperti khamir memperoleh energi dalam bentuk ATP, yang berasal dari pemecahan komponen organik, hal ini merupakan keanekaragaman metabolik yang digunakan oleh suatu mikroorganisme untuk menghasilkan dan menggunakan energi dari substratnya.

Sebagian khamir

menggunakan gula sebagai sumber karbon dan sebagai sumber energi, namun ada

commit to user



beberapa khamir tertentu yang dapat memanfaatkan sumber karbon yang non konvensional. Dalam hal metabolisme nitrogen, kebanyakan khamir melakukan asimilasi sumber nitrogen sederhana untuk biosintesis asam amino dan protein (Ostergaard, 2000). 7. Bekatul Bekatul

merupakan produk sampingan dari proses penggilingan padi.

Menurut Hadipernata (2007) bekatul adalah lapisan sebelah dalam dari butiran padi, termasuk sebagian kecil endosperm berpati. Pemanfaatan bekatul padi dewasa ini lebih banyak ditujukan sebagai pakan ternak. Kandungan nutrien bekatul antara lain berupa protein 12-19,75; karbohidrat 34,1-52,3; lemak 15-19,75; abu 6,6-9,9; dan serat kasar 7-11,4%. Bekatul juga mengandung riboflavin 1,8, niasin 282, peridoksin 200, asam pantotenat 330 asam fosfat 1,9 µg/g serta thiamin 1,84 dan inositol 4,54 mg/g. Bekatul juga mengandung asam lemak tidak jenuh dan oryzanol. Tingginya kadar nutrien dalam bekatul, membuat produk hasil samping pertanian ini banyak dimanfaatkan sebagai substrat khususnya dalam proses fermentasi, seperti pengkayaan asam lemak tak jenuh bekatul oleh Aspergillus terreus (Nurul dkk., 2010) dan fermentasi tepung dedak menggunakan ragi tape S. cerevisiae untuk peningkatan nutrisi pakan ikan (Pratiwi, 2011). Ketersedian nutrien dalam bekatul akan memaksimalkan pertumbuhan dan kerja dari mikroorganisme baik itu khamir, bakteri maupun alga dalam mengurai substrat ini menjadi sebuah produk yang bernilai tinggi.

commit to user



8. Pertumbuhan Mikroorganisme Pertumbuhan mikroorganisme menurut Fardiaz (1992) adalah pertambahan secara teratur semua komponen di dalam sel hidup. Pada organisme uniseluler seperti khamir, pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel yang berarti juga pertambahan jumlah mikroorganisme. Fase- fase pertumbuhan mikroorganisme adalah sebagai berikut : a. Fase Adaptasi Mikroorganisme saat dipindahkan ke dalam medium baru, mula-mula akan mengalami fase adapatsi untuk menyesuaikan dengan substrat dan kondisi lingkungan di sekitarnya. Fase ini dipengaruhi oleh medium, lingkungan pertumbuhan, dan jumlah inokulum b. Fase Pertumbuhan Awal Fase pertumbuhan awal mikroorganisme ditandai dengan sel membelah dengan kecepatan yang rendah karena baru memulai menyesuaikan diri. c. Fase Pertumbuhan Logaritmik Fase pertumbuhan logaritmik, mikroorganisme membelah dengan cepat yang dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan nutrien, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembapan udara. d. Fase Pertumbuhan Lambat Pertumbuhan populasi mikroorganisme diperlambat karena nutrisi di dalam medium sudah sangat berkurang dan adanya hasil- hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme.

commit to user



e. Fas Pertumbuhan Tetap (Statis) Fase pertumbuhan tetap ditandai dengan jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. f. Fase Menuju Kematian atau Fase Kematian Sebagian populasi mikroorganisme mulai mengalami kematian karena nutrien di dalam medium sudah habis dan energi cadangan di dalam sel habis. 9. Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan S. cerevisiae Menurut Black (2002) banyak faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme dalam proses fermentasi untuk menghasilkan sebuah produk, diantaranya adalah: a.

Konsentrasi substrat Substrat

merupakan

sumber

nutrien

utama

bagi

mikroorganisme. Nutrien-nutrien baru dapat dimanfaatkan sesudah mikroorganisme mengeksresi enzim-enzim ekstraselular yang dapat mengurai senyawa-senyawa kompleks dari substrat tersebut menjadi senyawa- senyawa yang lebih sederhana. b.

Sumber nitrogen Sumber nitrogen berperan dalam pembentukan protein, pembentukan

asam

nukleat

dan

asam-asam

amino

dalam

mikroorganisme. Menurut Shahzad (2011), sumber-sumber nitrogen yang banyak digunakan bagi pertumbuhan mikroorganisme yaitu

commit to user



seperti: Amonium dihidrogen fosfat, ammonium nitrat, ammonium sulfat, dan urea. pembentukan asam nukleat dan asam-asam amino. c.

Suhu Suhu mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Setiap spesies mempunyai rentang suhu yang ditentukan oleh sensitivitas sistem enzim terhadap panas. Suhu optimum yang dapat menunjang pertumbuhan S. cerevisiae yaitu berkisar antara 28o-30o C.

d.

Derajat keasaman (pH) Pengaruh pH terhadap pertumbuhan tidak kalah pentingnya dari pengaruh suhu yang meliputi pH minimum, pH optimum, dan pH maksimum. Selama pertumbuhan mikroorgaanisme, pH medium dapat berubah, naik atau turun, tergantung pada komposisi medium yang diuraikan. Bila menginginkan pH konstan selama pertumbuhan harus diberikan larutan penyangga atau bufer yang sesuai dengan media dan jenis mikroorganisme. S. cerevisiae tumbuh baik pada pH 4,8.

e.

Kebutuhan oksigen Oksigen tidak mutlak diperlukan mikroorganisme karena ada juga kelompok yang tidak memerlukan oksigen bahkan oksigen merupakan

racun

bagi

pertumbuhan.

Khamir

merupakan

mikroorganisme yang bersifat fakultatif anaerob yaitu dapat tumbuh dengan baik apabila terdapat cukup oksigen. Selama fermentasi berlangsung, khamir memerlukan sedikit oksigen yaitu sekitar 0,05-

commit to user



0,10 mmHg tekanan oksigen. Jumlah oksigen yang lebih tinggi dapat merangsang pertumbuhan sel khamir sehingga biomassa sel meningkat (Daulay dan Rahman, 1992).

commit to user



B. Kerangka Pemikiran Pada saat ini dan masa mendatang kebutuhan protein akan semakin meningkat termasuk kebutuhan protein oleh hewan sebagai pakan ternak, sehingga perlu adanya upaya untuk menemukan sumber protein alternatif sebagai pemenuhan kebutuhan. PST (Protein Sel Tunggal) merupakan salah satu alternatif untuk pemenuhan kebutuhan protein di masa depan karena tidak saja mengandung protein, karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, dan zat- zat penting lain, sehingga perlu dikembangkan sebagai sumber nutrisi yang pembuatannya relatif murah, cepat, bahan dasarnya mudah didapat dan tidak memerlukan lahan yang luas. S. cerevisiae telah banyak digunakan dalam fermentasi limbah tahu, air kelapa, dan limbah kulit nanas dalam produksi PST. Penggunaaan bekatul dan sukrosa sebagai media tumbuh S. cerevisiae diharapkan mampu meningkatkan pertumbuhan sel dalam produksi PST. Hasil PST ini nantinya dapat digunakan sebagai makanan tambahan untuk pakan ternak yang kaya akan protein. Kerangka pemikiran dapat dilihat pada Gambar 3.

commit to user



Kebutuhan protein oleh hewan meningkat

Diperlukan sumber protein alternatif untuk memenuhi kebutuhan

Pemanfaatan bekatul

Penambahan sukrosa

-Unsur H, N, O dan C

Sumber karbon, energi dan nitrogen

Media pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae sebagai inokulum

Fermentasi

Pembuatan Protein Sel Tunggal (PST)

Peningkatan kadar protein

Gambar 3. Kerangka Pemikiran

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2011-Maret 2012, di Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. Bahan dan Alat 1. Alat Alat yang digunakan dalam pembuatan media bekatul-sukrosa antara lain: gelas beker, pengaduk, botol selai, aluminium foil, kertas payung, tali rafia dan autoklaf. Penumbuhan S. cerevisiae dari khamir roti menggunakan: timbangan analitik, inkubator, LAF (Laminar Air Flow), Bunsen, korek api. Pengukuran pH medium yaitu dengan menggunakan pH meter Perhitungan jumlah sel S. cerevisiae menggunakan: hemasitometer, mikroskop cahaya, digital counter. Pembuatan serbuk sel S. cerevisiae menggunakan: sentrifugasi, tabung sentrifugasi 45 ml, kertas saring Whatman no. 40, oven, neraca analitik. Pengukuran kadar protein sel antara lain menggunakan: spektrofotometri UV/VIS, gelas ukur, erlenmeyer, gelas beker, tabung reaksi, mortar dan rak tabung reaksi.

commit to user 19



2. Bahan Bahan yang dipakai untuk dalam penelitian ini antara lain: bekatul, aquades steril, sukrosa dengan konsentrasi 0,5; 1,5; 2,5; 3,5 dan 4,5%, khamir roti Fermipan NaOH 0,5 N, CuSO4, H2O, Na2CO3, K-Na-Tartrat, Folin ciocateau dan Bovine Serum Albumin (BSA).

C. Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor yaitu lama inkubasi 0, 24, 48, 72, 96 jam dan konsentrasi sukrosa dengan 6 variasi konsentrasi yaitu: Mo: perlakuan dengan konsentrasi sukrosa 0% sebagai kontrol M1: perlakuan dengan konsentrasi sukrosa 0,5% M2: perlakuan dengan konsentrasi sukrosa 1,5% M3: perlakuan dengan konsentrasi sukrosa 2,5% M4: perlakuan dengan konsentrasi sukrosa 3,5% M5: perlakuan dengan konsentrasi sukrosa 4,5%

D. Cara Kerja 1. Pembuatan Medium Bekatul dengan Variasi Konsentrasi Sukrosa Sebanyak 10 gram bekatul dicampurkan dengan aquades dengan volume 100 ml. Pada masing-masing bubur bekatul ditambahkan sukrosa dengan variasi konsentrasi 0,5; 11,5; 2,5; 3,5 dan 4,5%. Semua bahan dimasukkan dalam botol selai

commit to user



dan diaduk hingga homogen. Botol selai ditutup dengan aluminium foil dan kertas payung kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121oC selama 15 menit. Selanjutnya medium didinginkan dan siap diinokulasi. 2. Penumbuhan S. cerevisiae dari Khamir Roti Sebanyak 0.5 gr starter khamir roti Fermipan ditambahkan pada masingmasing medium dalam botol. Selanjutnya, medium diinkubasi di dalam inkubator pada suhu 29oC selama 24 jam. 3. Pengukuran pH Medium Pengukukuran pH medium bekatul dengan penambahan variasi konsentrasi sukrosa dilakukan pada 0, 24, 48, 72, dan 96 jam dengan menggunakan pH meter. 4. Perhitungan Pertumbuhan Sel S. cerevisiae Perhitungan sel S. cerevisiae dilakukan setiap 0 sampai 96 jam dengan menggunakan hemasitometer pada mikroskop cahaya sehingga diperoleh jumlah sel/ ml, dengan rumus: Jumlah sel/ml =

A 80 x 25 x 10-5 x 10-3

= A x 5 x 104 sel/ml A

= Jumlah sel dalam 80 kotak kecil

80

= Jumlah kotak kecil yang dihitung

25 x 10-5

= Volume kotak kecil

10-3

= Angka pengali untuk merubah dalam satuan ml

commit to user



5. Pembuatan Serbuk S. cerevisiae Sampel bekatul diambil 200 ml, kemudian dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi dan di sentrifugasi dengan kecepatan 2000 rpm selama 10 menit sebanyak 2 kali. Sel S. cerevisiae yang telah terpisah dari bekatul diambil dan disaring dengan kertas Whatman no.40. Selanjutnya sel dicuci menggunakan aquades dan dikeringkan pada suhu 50- 60oC dalam oven selama 3 hari. Setelah kering, dilakukan pengerusan sel menggunakan mortar. 6. Analisis Kadar Protein dengan Metode Lowry Kadar protein diukur dengan metode Lowry menggunakan spektrofotometer. Komposisi reagen Lowry ditunjukkan pada Lampiran 8 (Sudarmadji dkk, 1984). 7. Kurva Standar Larutan Protein Kurva standar dibuat dari larutan BSA 0,3 mg/ml sebanyak: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 ml yang masing-masing diencerkan dengan aquades sebanyak: 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 dan 0 ml, sehingga diperoleh larutan BSA dengan konsentrasi 0,06; 0,12; 0,18; 0,24 mg/ml dan 0,3 mg/ml. Kemudian larutan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Larutan BSA diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer pada λ590 nm sehingga diperoleh grafik linear yang digunakan sebagai kurva standar larutan protein. 8. Analisis Protein Sampel Setengah gram serbuk sel dihaluskan, ditambah aquades sampai volume 100 ml. Larutan disaring dan ditambah 100 ml aquades. Kemudian larutan diambil 1 ml ditambah 1 ml Lowry D, digojok dengan vortex didiamkan 5 menit pada suhu kamar.

commit to user



Selanjutnya, ditambah 3 ml Lowry E, digojog dengan vortex, dan didiamkan selama 45 menit pada suhu kamar. Absorbansi diukur dengan spektrofotometer pada λ590 nm.

E.

Analisis Data

Data yang dihasilkan dalam penelitian yaitu berupa pertumbuhan sel S. cerevisiae, kandungan protein S. cerevisiae, dan pengukuran pH dianalisis menggunakan Analysis of Variance (ANAVA), untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap parameter yang diukur. Beda nyata di antara perlakuan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf signifikan 5%.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Protein Sel Tunggal (PST) merupakan biomassa berbasis ektrak protein yang berasal dari mikroorganisme seperti khamir, bakteri, alga dan jamur yang dihasilkan dalam jumlah besar, yang baik untuk dikonsumsi manusia ataupun hewan. Salah satu jenis mikroorganisme yang menjanjikan dalam produksi PST adalah S. cerevisiae. Menurut Bacha (2011) persentase kandungan protein, asam amino esensial dari S. cerevisiae lebih tinggi dibanding dengan protein kedelai. 1. Pertumbuhan Sel S. cerevisiae Kenaikan jumlah atau massa sel yang terjadi pada waktu tertentu menandai adanya pertumbuhan suatu mikroorganisme. Diketahui bahwa setelah inkubasi 4 hari pada suhu 29o C jumlah sel S. cerevisiae dalam medium bekatul dengan penambahan variasi konsentrasi sukrosa meningkat pada hari pertama dan mengalami penurunan setelah hari ke-3. Secara morfologi sel S. cerevisiae berbentuk oval seperti ditampilkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Sel S. cerevisiae dalam Medium Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa Perbesaran 400x.

commit to user 24



Sel yang dihasilkan selama proses fermentasi dipengaruhi oleh konsentrasi sukrosa dan lama fermentasi. Kedua variabel tersebut berpengaruh secara signifikan terhadap pertumbuhan sel S. cerevisiae. Tabel 2. Pertumbuhan Sel S. cerevisiae (x107 sel/ml) pada Media Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa dalam Produksi PST. Medium Rata-Rata Jumlah Sel (x 107 sel/ml) Jam KeBekatul-%Sukrosa 0

24

48

72

96

Kontrol

1,26ap

1,23ap

2,18bp

3,37dp

3,09cp

0,5%

1,57ap

1,70ap

1,98bp

3,64dp

3,07cp

1,5%

1,93aq

1,73aq

2,83bq

3,66dq

2,82cq

2,5%

2,15ar

2,01ar

3,15br

3,69dr

3,20cr

3,5%

2,34as

2,13as

3,17bs

4,74ds

3,25cs

4,5%

2,12aq

2,22aq

2,47bq

3,63dq

2,33cq

Keterangan: a-d : Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada baris sama p-s : Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada kolom sama.

Diketahui bahwa konsentrasi sukrosa 3,5% menunjukkan perbedaan signifikan dalam meningkatkan pertumbuhan sel S. cerevisiae, medium tersebut mampu dimaksimalkan oleh S. cerevisiae untuk proses pertumbuhan dibandingkan dengan medium kontrol, 0,5; 1,5 ; 2,5 dan 4,5%. Pertumbuhan S. cerevisiae optimum pada medium yang mengandung sukrosa 3,5% yaitu sebesar 7,98 x 107 sel/ml pada waktu inkubasi 72 jam seperti pada Tabel 2. Menurut Moat (1979), sumber gula sederhana seperti glukosa dan fruktosa sangat penting bagi S. cerevisiae pada masa awal pertumbuhannya. Semakin besar konsentrasi sukrosa pertumbuhan sel semakin

commit to user



naik

sampai

3,5% dan mengalami penurunan pada sukrosa 4,5% seperti pada

Lampiran 3. Selain penambahan sukrosa, bekatul juga berperan sebagai peningkatan konsentrasi gula dalam medium. Kandungan karbohidrat yang cukup tinggi dalam bekatul yaitu mencapai 34,1% akan dipecah menjadi glukosa oleh sel khamir sehingga akan meningkatkan kandungan gula dalam medium (Hadipenata, 2007). Konsentrasi substrat yang terlalu tinggi, maka akan diperlukan waktu fermentasi yang lebih lama, serta semakin banyak sisa gula yang tidak digunakan. Selain itu, kadar gula yang tinggi justru menjadi inhibitor dalam proses fermentasi. Hal tersebut berkaitan dengan tekanan osmosis dalam media fermentasi. Mikroorganisme bersifat homeostatis artinya mikroorganisme akan mencari kesetimbangan tekanan osmosis lingkungannya dengan kadar gula yang berbeda. Semakin tinggi kadar gula maka, akan semakin besar tekanan osmosis terhadap sel. Kepekatan yang lebih tinggi di luar sel akan mengakibatkan terjadi osmosis yaitu cairan di luar sel akan masuk ke dalam sel sehingga bisa menimbukan kematian sel (Atiyeh, 2003). Selain variasi konsentrasi sukrosa, jumlah sel S. cerevisiae juga dipengaruhi oleh lamanya waktu inkubasi. Diketahui bahwa inkubasi 0, 48, 72 dan 96 jam menunjukkan perbedaan signifikan. Waktu inkubasi 72 jam dengan konsentrasi sukrosa 3,5% merupakan waktu inkubasi optimal dalam meningkatkan pertumbuhan sel S. cerevisiae. Selama proses inkubasi, pertumbuhan sel S. cerevisiae meningkat sampai inkubasi 72 jam dan mengalami penurunan pada 96 jam. Menurut Walker dalam Thontowi (2007), pertumbuhan khamir optimum terjadi pada hari ketiga,

commit to user



karena khamir secara optimal mampu memanfaatkan nutrisi di dalam medium pertumbuhan sehingga proses pembelahan dan aktivitas fermentasi sel S. cerevisiae berjalan dengan baik. Pada waktu inkubasi jam 0, 24 sampai 48 jam terjadi peningkatan jumlah sel namun masih tergolong rendah, hal ini disebabkan oleh aktivitas khamir yang rendah dan waktu inkubasi yang relatif singkat. Semakin lama waktu fermentasi, laju pertumbuhan khamir menurun setelah inkubasi 72 jam seperti terlihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Pertumbuhan Sel S. cerevisiae selama Fermentasi pada Media Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST. Penurunan populasi khamir terjadi pada inkubasi 96 jam disebabkan oleh berkurangnya nutrisi penting dalam media, hal ini terjadi karena mikroorganisme

commit to user



telah memanfaatkan senyawa yang terkandung dalam media untuk kebutuhan metabolismenya.

Selain itu pada waktu inkubasi 96 jam, S. cerevisiae telah

memasuki fase stasioner yang ditandai dengan jumlah mikroba yang hidup sebanding dengan yang mati, dengan demikian semakin berkurangnya nutrisi dalam medium, jumlah sel akan semakin menurun dengan bertambahnya waktu. Faktor lain yang menyebabkan berkurangnya jumlah sel S. cerevisiae yaitu terakumulasinya metabolit hasil fermentasi. Menurut Wignyanto (2001) etanol hasil metabolisme S. cerevisiae dapat menghambat pertumbuhan dan menyebabkan kematian sel S. cerevisiae. Bekatul dan sukrosa digunakan sebagai sumber nutrisi bagi pertumbuhan S. cerevisiae dalam proses fermentasi. Menurut Hasanah (2009), selama proses fermentasi S. cerevisiae menghidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa dengan bantuan enzim zymase yang digunakan sebagai sumber karbon utama yang diserap melalui proses transfer aktif, kemudian dimetabolisme untuk menghasilkan energi dan mensintesis bahan pembentuk sel sehingga meningkatkan produksi biomassa sel. Penurunan jumlah sel selama inkubasi, menandai akhir dari proses pertumbuhan sel. 2. Berat Kering Sel S. cerevisiae Berat kering merupakan salah satu metode perhitungan massa sel yang dilakukan dengan cara memisahan sel dari substrat dengan cara disentrifugasi, mencuci sel dengan aquades kemudian dikeringkan (Purwoko, 2007).

commit to user



Tabel 3. Berat Kering Sel S. cerevisiae (g) pada Media Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST. Medium Rata-Rata Berat Kering Sel (g) Jam KeBekatul-%Sukrosa 0

24

48

72

96

kontrol

0,5ap

1,21bp

1,31bp

1,42cp

1,16bp

0,5%

0,5ap

1,29bp

1,33bp

1,47cp

1,35bp

1,5%

0,5aq

1,41bq

1,48bq

1,65cq

1,61bq

2,5%

0,5ar

1,76br

1,81br

1,85cr

1,79br

3,5%

0,5ar

1,79br

1,91br

1,99cr

1,79br

4,5%

0,5ar

1,75br

1,85br

1,90cr

1,81br

Keterangan: a-c : Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada baris sama p-r : Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada kolom sama

Konsentrasi sukrosa dan lama fermentasi berpengaruh secara signifikan terhadap berat kering sel yang dihasilkan dalam proses fermentasi seperti terlihat pada Tabel 3. Berat kering sel dalam medium bekatul dengan penambahan variasi konsentrasi sukrosa 2,5 ; 3,5 dan 4,5% tidak berbeda signifikan meskipun terjadi kenaikan berat kering pada medium dengan konsentrasi sukrosa 2,5% dan penurunan pada medium dengan konsentrasi sukrosa 4,5%. Berat kering sel optimum yaitu pada medium bekatul dengan penambahan variasi konsentrasi sukrosa 3,5% yaitu sebesar 1,99 g sedangkan berat kering sel terendah terdapat dalam medium kontrol yaitu sebesar 1,21 g. Peningkatan berat kering sel S. cerevisiae sangat ditentukan oleh kecepatan pertumbuhan dan kemampuan sel dalam memanfaatkan sumber nutrisi di dalam

commit to user



substrat. Semakin baik nutrisi dalam substrat dimanfaatkan oleh sel khamir mengakibatkan pertumbuhan sel semakin cepat sehingga meningkatkan jumlah sel selama waktu inkubasi. Pertumbuhan suatu mikroorganisme dapat ditinjau dari dua segi, yaitu pertumbuhan sel secara individu karena adanya penambahan volume sel dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi akibat dari adanya pertumbuhan individu dari satu sel menjadi dua, dari dua menjadi empat hingga berjumlah banyak. Menurut Purwoko (2007), pertumbuhan pada khamir, bakteri maupun jamur dapat didefinisikan sebagai pertumbuhan berat sel. Karena berat sel relatif sama pada setiap siklus sel, maka pertumbuhan dapat di artikan sebagai pertambahan jumlah sel.

Gambar 6. Berat Kering Sel S. cerevisiae selama Fermentasi pada Media Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST.

commit to user



Selain konsentrasi sukrosa dalam medium, waktu inkubasi juga berpengaruh terhadap berat kering sel khamir. Waktu inkubasi 24, 72 dan 96 jam berbeda signifikan terhadap berat kering sel. Semakin lama waktu inkubasi, berat kering sel yang dihasilkan meningkat sampai inkubasi 72 jam, namun memasuki 96 jam berat kering sel menurun. Berat kering sel yang dihasilkan selama proses fermentasi ditentukan oleh jumlah sel yang tumbuh. Semakin banyak jumlah sel yang dihasilkan, maka berat kering sel juga meningkat. Dalam produksi PST ini, inkubasi 72 jam dapat mengoptimalkan pertumbuhan sel khamir karena sel membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik yang ditandai dengan jumlah sel hidup lebih tinggi dibandingkan dengan jumlah sel yang mati, sehingga meningkatkan hasil berat kering sel seperti ditampilkan pada Gambar 6. Menurut Purwitasari (2004) jumlah sel S. cerevisiae dalam medium limbah tahu-air kelapa dan YEPD, berat kering sel optimum pada inkubasi jam 72 jam yaitu mencapai 1,01 gr. Hal ini dikarenakan pada waktu inkubasi jam 72 jam masih tersedianya nutrisi di dalam substrat dalam jumlah yang berlebih untuk dimanfaatkan S. cerevisiae bagi pertumbuhannya. S. cerevisiae memanfaatkan nutrisi dalam medium untuk metabolisme sel terutama digunakan untuk sintesis komponen sel. Sintesis komponen sel tersebut ditandai dengan meningkatnya berat kering sel. Berat kering sel S. cerevisiae hasil fermentasi berbentuk serbuk seperti pada gambar 7.

commit to user



Gambar 7. Serbuk Sel S.cerevisiae

3. Kadar Protein Sel S. cerevisiae Analisis kadar protein dilakukan untuk mengetahui penyerapan nutrisi selama proses fermentasi oleh sel khamir. Pengukuran kadar protein menggunakan metode Lowry. Metode Lowry digunakan untuk menghitung jumlah protein terlarut yang merupakan oligopeptida dan mudah diserap oleh sistem pencernaan. Prinsip kerja dari metode ini adalah reduksi Cu2+ (Lowry B) menjadi Cu+ oleh tirosin, triptofan, dan sistein yang terdapat dalam protein. Ion Cu+ bersama dengan fosfotungstat dan fosfomolibdat (Lowry E) membentuk warna biru, sehingga dapat menyerap cahaya (Alexander dan Griffiths, 1992). Pengaruh konsentrasi sukrosa dan lama fermentasi terhadap kadar protein S. cerevisiae ditampilkan pada Tabel 4.

commit to user



Tabel 4. Kadar Protein S. cerevisiae (%) pada Media Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 24-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST. Medium Rata-Rata Kadar Protein Sel (%) Bekatul-%Sukrosa

a-c p-t

Jam Ke24

48

72

96

kontrol

29,7bp

32,9bp

33,1cp

29,2ap

0,5%

34,5bq

34,8bq

36,3cq

30,5aq

1,5%

37,3br

37,6br

37,8cr

31,6ar

2,5%

37,5bs

37,7bs

39,2cs

36,0as

3,5%

39,3bt

39,5bt

39,7ct

36,5at

4,5%

38,6bs

38,6bs

39,7cs

37,4as

: Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada baris sama : Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada kolom sama

Fermentasi S. cerevisiae dengan variasi konsentrasi dan lama inkubasi 24, 72 dan 96 jam berpengaruh secara signifikan terhadap kadar protein sel. Diketahui bahwa medium dengan konsentrasi sukrosa 3,5% menghasilkan kadar protein paling optimum yaitu sebesar 39,7% pada waktu inkubasi jam 72 jam, serta kadar protein terendah terdapat pada medium kontrol yaitu sebesar 33,1% pada waktu inkubasi 72 jam. S. cerevisiae merupakan jenis khamir yang sangat mudah tumbuh dalam medium yang mengandung gula, namun khamir ini memiliki batas toleran terhadap sumber karbon pada medium pertumbuhannya, sumber karbon yang terlalu rendah dan tinggi akan menghambat pertumbuhan dan metabolisme sel, sehingga akan mempengaruhi pembentukan komponen dinding selnya. Menurut Kusmiati dkk. (2007), peningkatan kandungan protein sel S. cerevisiae sebanding dengan

commit to user



peningkatan konsentrasi molase yang mengandung glukosa, dalam penelitiannya menyebutkan bahwa kadar protein tertinggi dihasilkan oleh sel dalam medium molase yang mengandung glukosa sebesar 1-4% dibandingkan dalam medium yang mengandung glukosa 6-8%. Dalam penelitian ini medium dengan konsentrasi sukrosa 3,5% memberikan hasil lebih baik jika dibandingkan dengan medium dengan konsentrasi sukrosa 2,5%. Sintesis protein oleh S. cerevisiae selain memanfaatkan sumber N dalam bekatul, ternyata S. cerevisiae juga mampu mengoptimalkan sumber karbon berupa sukrosa di dalam media fermentasi sebesar 3,5% sebagai sumber energi untuk pembentukan struktur dan fungsi sel serta sebagai komponen utama dinding sel. Menurut Rosma (2005) peningkatan biomassa sel dan protein bergantung pada sumber karbon yang tersedia dalam substrat. Jika sumber karbon terpenuhi secara optimum maka pembentukan dinding selnya akan baik dan meningkatkan kandungan protein sel. S. cerevisiae protein

merupakan jenis khamir yang dinding selnya mengandung

yang terikat dengan gula sebagai glikoprotein dan manoprotein, serta

mengandung manan, kitin dan polisakarida jenis β-1,3-glukan dan β-1,6-glukan yang berfungsi memperkuat struktur sel dan sebagai cadangan makanan. Sumber karbon diperoleh dari pemecahan sukrosa dan karbohidrat dalam bekatul, sedangkan sumber nitrogen dalam substrat berasal dari pemecahan protein dalam bekatul. Menurut Hadipenata (2007), bekatul mengandung protein 12-19,75%, protein inilah yang akan dipecah oleh S. cerevisiae untuk dimanfaatkan sebagai sumber N.

commit to user



Amonium hasil pemecahan protein bekatul merupakan komponen penting dalam metabolism nitrogen S. cerevisiae. Inkubasi 24 jam sampai 72 jam menunjukkan adanya kenaikan kadar protein sel mencapai 39,7%, namun memasuki inkubasi 96 jam kadar protein sel menurun. Menurut Thontowi (2007), adanya penyerapan sel terhadap sumber karbon dan nitrogen menyebabkan kandungan karbon dan protein di dalam media semakin berkurang dengan lamanya proses fermentasi, sehingga menyebabkan sintesis protein di dalam sel menurun seperti ditampilkan pada Gambar 8.

Gambar 8. Kadar Protein selama Fermentasi pada Media Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST. Menurut Kratochvilova dalam Rosma (2005) dalam medium yang mengandung glukosa, khamir ditemukan mampu mengakumulasi suksinat secara

commit to user



intraseluler melalui difusi asam karboksilat dari medium. Asam suksinat berfungsi untuk menjembatani sintesis komponen sel yang penting termasuk protein intra sel. 4. pH Medium pH (Potential of Hydrogen) menyatakan konsentrasi ion H+ dalam larutan (Milbrant,2007). pH medium merupakan salah satu syarat bagi pertumbuhan mikroorganisme karena masing-masing mikroorganisme seperti khamir memiliki kisaran pH tertentu untuk mendukung pertumbuhannya. Tabel 5. pH Medium selama Fermentasi Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST. Medium Rata-rata pH Jam KeBekatul-%Sukrosa 0

24

48

72

96

kontrol

5,01ct

4,98dt

4,87ct

4,72bt

4,55at

0,5%

4,82cs

4,79ds

4,71cs

4,60bs

4,48as

1,5%

4,78cr

4,74dr

4,58cr

4,56br

4,29ar

2,5%

4,65cq

4,56dq

4,44cq

4,26bq

4,23aq

3,5%

4,53cp

4,33dp

4,25cp

4,22bp

4,23ap

4,5%

4,49cp

4,40dp

4,29cp

4,15bp

4,20ap

Keterangan: a-d : Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada baris sama. p-t : Menunjukkan perbedaan signifikan (p<0,05) pada huruf berbeda dan pada kolom sama.

Fermentasi S.cerevisiae dalam medium bekatul dengan penambahan variasi konsentrasi sukrosa berlangsung selama 96 jam. Selama fermentasi terjadi perubahan pH medium karena pengaruh konsentrasi sukrosa dam lama fermentasi. Medium kontrol, sukrosa 0,5;1,5 ; 2,5 dan 3,5% berbeda signifikan terhadap perubahan pH medium. Namun, perubahan pH selama fermentasi oleh S.cerevisiae masih berada

commit to user



dalam kisaran pH untuk pertumbuhan S. cerevisiae yaitu yaitu 4,20-4,98 seperti terlihat pada Tabel 5. Jean dalam Pawignya (2011) menyatakan bahwa pH untuk pertumbuhan S. cerevisiae berkisar antara 3,5-5,5 dengan suhu inkubasi berkisar 25o30oC . Selama proses fermentasi terjadi penurunan pH medium, hal ini disebabkan karena S. cerevisiae selama fermentasi mampu menghasilkan CO2 dan metabolit sekunder seperti asam-asam organik. Amerine dalam Wignyanto (2001) menyatakan bahwa perubahan pH selama fermentasi oleh S. cerevisiae disebabkan karena dalam aktivitasnya, sel khamir selain menghasilkan etanol sebagai metabolit primer dan juga menghasilkan asam-asam organik seperti asam malat, asam sitrat, asam asetat, asam tartarat sasam laktat, asam butirat dan asam propionat sebagai hasil sampingan. Asam-asam inilah yang berperan dalam menurunkan pH medium. Selain konsentrasi gula dalam medium, faktor lain yang memperngaruhi perubahan pH medium yaitu lama inkubasi. Inkubasi jam 24 dan 48 jam tidak menunjukkan perbedaan signifikan, namun keduanya berbeda signifikan pada waktu inkubasi 72 dan 96 jam. Semakin lama waktu inkubasi maka akan semakin banyak hasil metabolisme sel berupa asam-asam organik sehingga membuat nilai pH medium semakin menurun seperti terlihat pada Gambar 9.

commit to user



Gambar 9. pH Media selama Fermentasi Bekatul dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Sukrosa selama 0-96 Jam Pertumbuhan dalam Produksi PST. S. cerevisiae merupakan salah satu jenis khamir yang umum digunakan dalam produksi PST, dan telah banyak dimanfaatkan baik itu untuk suplemen makanan bagi manusia maupun hewan. Dalam bidang peternakan, PST dapat digunakan sebagai sumplemen tambahan pada pakan ternak, menurut Shahzad (2011) PST dapat menggantikan hampir 30% protein dari tepung kedelai dalam pakan pada proses perkembangan dan penambahan berat badan anak ayam broiler tanpa menganggu proses perkembangan ayam. Selain itu, PST merupaka cara yang paling menjanjikan dalam mengatasi peningkatan akan kebutuhan pangan terutama di negara-negara berkembang karena ancaman kelaparan dan kekurangan gizi karena peningkatan jumlah penduduk yang pesat. PST merupakan cara mudah untuk memenuhi kebutuhan pangan, karena

commit to user



merupakan protein non-konvensional yang telah diteliti memiliki kandungan protein yang tinggi baik secara kuantitatif maupun kualitatif dibandingkan dengan protein kedelai. Selain itu dalam produksinya tidak diperlukan substrat yang mahal sehingga bisa menekan ongkos produksi (Bacha et al., 2011).

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan 1. Konsentrasi sukrosa 0,5; 1,5; 2,5; 3,5 dan 4,5% berpengaruh terhadap pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae pada media bekatul dalam produksi PST, semakin tinggi konsentrasi sukrosa dari 0,5-3,5% pertumbuhan khamir roti S. cerevisiae

meningkat, namun pada konsentrasi sukrosa 4,5%

pertumbuhan S. cerevisiae menurun. 2. Konsentrasi sukrosa 3,5% dan lama fermentasi 72 jam mampu menghasilkan kadar protein sel paling optimal yaitu sebesar 39,7% pada media bekatul dalam produksi PST.

B. Saran 1. Perlu diadakan uji lanjutan untuk mengetahui kandungan nutria lain dalam khamir roti S. cerevisiae seperti kandungan vitamin, lemak dan asam nukleat. 2. Penelitian ini bisa memberikan referensi dalam pengembangan produksi PST yang nantinya mampu digunakan untuk memecahkan masalah kekurangan protein baik itu untuk manusia maupun hewan.

commit to user 40

PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP PERTUMBUHAN KHAMIR ROTI Saccharomyces cerevisiae PADA MEDIA BEKATUL DALAM PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL

Recommend Documents