SKRIPSI
PENGARUH NUTRISI
LAMA FERMENTAS]
TERHADAP Enterobacter
BIOGUM DARl DAN Erwinia sp
Oleh:
DANANG HARDJANTO F 31.l040
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANlAN BOGOR BOGOR
Danang Hardjanto. F 31.1040. Pengaruh Nutrisi dan Lama Fennentasi terhadap Produksi Biogum dari Enterobacter sp dan Erwinia sp. Di bawah bimbingan : Dr. Ir. Lilis Nuraida, MSc. dan Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc.
RINGKASAN
Biogum merupakan polisakarida berantai panjang yang dihasilkan oleh sumber hayati yaitu tumbuhan, hewail, mikroorganisme dan alga, serta bersifat larut dalam air. Produksi biogum oleh bakteri dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti suhu, lama fennentasi dan komposisi media seperti mineral, j enis gula dan konsentrasi nitrogen. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh nutrisi yang meliputi pengaruh mineral, jenis gula, konsentrasi dan jenis sumber nitrogen dan lama fennentasi terhadap produksi biogum dari Enterobacter sp dan Erwinia sp Pada penelitian ini digunakan kultur Enterobacter agglomerans N, Enterobacter agglomerans P, Enterobacter sakazakii, Erwinia spp Ml dan Erwinia spp M2. Media yang digunakan dalam penelitian ini adalah media yang berisi protease pepton 2 gil dan sukrosa 40 gil dengan penambahan mineral KH2P04 dan MgS04 dan media tanpa mineraL Propagasi dilakukan selama 1 hari dan fennentasi dilakukan selama 4 hari menggunakan inkubator bergoyang dengan kecepatan 150 rpm dan pada suhu 30°C. Untuk mempelajari pengaruhjenis gula, sumber gula yang digunakan pada media adalah sukrosa, fiuktosa, glukosa, laktosa dan maltosa pada konsentrasi 40 gil dan analisa dilakukan terhadap kekentalan media fennentasi. Pada tahap optimasi konsentrasi dan pengaruh jenis sumber nitrogen, konsentrasi protease pepton yang digunakan adalah 0, 2, 4, 6, 8 dan 10 gil sedangkan jenis sumber nitrogen yang digunakan adalah protease pepton, KN0 3, NaN03, ~CI dan urea pada konsentrasi 0.5 giL Pada tahap ini, analisa dilakukan terhadap kekentalan media, kekeruhan media dan produksi biogum. Pengaruh lama fennentasi ditentukan dengan menginkubasi kultur selama 0, 2, 4, 6, 8, 24, 36 dan 48 jam. Analisa yang dilakukan pada tahap ini adalah kekentalan media, produksi biogum dan jumlah sel bakteri. Sukrosa merupakan sumber karbon yang paling efektif karena memberikan kekentalan tertinggi pada media hasil fennentasi dibandingkan glukosa, fruktosa, maltosa dan laktosa pada konsentrasi 40 gil. Penambahan mineral ke dalam media mempengaruhi produksi biogum pada semua mikroorganisme yang digunakan. Media tanpa mineral menghasilkan kekentalan yang lebih tinggi dibandingkan dengan media dengan mineral pada semua kultur bakteri yang ditumbuhkan. Produksi biogum oleh Enterobacter agglomerans N dimulai pada akhir fase log. Kekentalan media terlihat terus meningkat setelah diinkubasi selama 8 jam, sedangkan jumlah koloni bakteri tertinggi setelah diinkubasi selama 6 jam. Setelah 6
jam inkubasi, jumlah koloni bakteri menurun, tetapi kekentalan media terus meningkat. Produksi biogum terus berlanjut pada saat jmnlah koloni bakteri menurun. Produksi biogmn oleh Enterobacter agglomerans N mencapai optimum pada konsentrasi protease pepton 2 gll. Pada konsentrasi di atas 2 gll maka produksi biogum oleh Enterobacter agglomerans N menurun. Semakin tinggi konsentrasi protease pepton menyebabkan rasio ClN media menurun. Sumber nitrogen dalam bentuk NaN03, ~CI, KN0 3 dan urea tidak dapat digunakan oleh kultur Enterobacter agglomerans N untuk pertumbuhan dan juga untuk produksi biogum. Protease pepton yang digunakan sebagai smnber nitrogen temyata paling efektifuntuk perumbuhan dan juga untuk produksi biogmn. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media yang paling baik untuk produksi biogmn adalah media tanpa mineral dengan konsentrasi sukrosa 40 gll dan konsentrasi protease pepton 2 gll. Produksi biogum oleh Enterobacter agglomerans N dimulai pada akhir fase log dan terus meningkat pada saat jumlah koloni bakteri menurun.
~'; ,I~, /'"
I,"
;:
PENGARUH NUTRISI DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP PRODUKSI BIOGUM DAR! Ellterobacter sp DAN Erwillia sp
OJeh: DANANG HARDJANTO F 31.1040
SKRIPSI sebagai salah satu syarat untuk memperoJeh geJar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada jurusan TelmoJogi Pangan dan Gizi FakuJtas Telmologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
1999 FAKULTASTEKNOLOGIPERTANlAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTASTEKNOLOGIPERTANU\N
PENGARUH NUTRISI DAN LAl'vlA. FERMENTASI TERHADAP PRODUKSI BIOGUM DARI
Enterobacter sp DAN Erwillia sp
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk rnemperoleh gelar SARJANA TEKl'i'OLOGI PERTANIAN padajurusan Teknologi Pangan dan Gizi Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh: DANANG HARDJANTO F 31.1040 Dilahirkan pada tanggall 0 Januari 1976 di Surakarta Tanggallulus: 12 Februari 1999
KATAPENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Kasih atas berkat, rahmat dan karuniaNya sehingga penu1is dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mempero1eh gelar Sarjana Tekno1ogi Pertanian pada Jurusan Tekno1ogi Pangan dan Gizi, Fakultas Tekno1ogi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Da1am kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Ir. Li1is
Nuraida, MSc.
se1aku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan dan perhatian selama penulis melakukan pene1itian dan penulisan skripsi ini. 2. Ibu Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, Msc. Se1aku Dosen Pembimbing II yang te1ah memberikan bimbingan selama penulis melakukan studi di IPB. 3. Ibu Ir. Hanifah Nuryani Lioe dan Ibu Ir. Elvira Syamsir selaku dosen penguji atas kesediannya menguji dan bantuan saran untuk perbaikan penulisan skripsi ini. 4. Mama dan Papa tercinta, atas doa dan dorongan semangat serta telah memberikan kasih sayang kepada penu1is. 5. Ko Anto, Cie Caecil dan Ivan; Cie Atik, Ko Ari, Ko Agus dan Caecil kecil, atas nasehat, saran dan bantuannya kepada penu1is. 6: Ria tersayang, atas perhatian, kasih sayang dan dukungan semangat serta
bantuannya yang tulus kepada penulis selama ini.
7. Sahabat dan saudaraku A Pau (IMF) atas malam-malam indah, baik suka atau duka yang kita lewati bersama dan juga atas bantuannya yang tulus kepada penulis seIarna ini. Sernoga persahabatan kita tetap abadi. 8. Ternan sekamarku tercinta Marwin yang selalu rnenemani penulis dalam suka dan duka serta atas saran, bantuan dan rnalarn-rnalam yang tidak terIupakan. 9. Sahapatku termanis dan tercantik Afei dan Wiwie atas dukungan sernangat, perhl)-tian dan bantuannya yang tulus selama ini. 10. Saharat dan ternan sepeIjuanganku Basri yang telah rnernberikan bantuan serta saran-f'aran selarna kuliah atau seIarna penelitian. 11. Men}e, Elvin, Elvis, Ricky rocker, Dicky, Erny dan warga joglo lainnya yang tidak papat disebutkan satu per satu, atas bantuannya selama ini. 12. Mba' ,Ari, Mba' Yuni, Bibi, Pak Mulyono, Pak Udin, Abah Kama, Mba' Mar serta 1aboran lab lainnya yang telah rnemberikan bantuannya kepada penulis selama melakukan penelitian ini. 13. Ternan-ternan angkatan 31 TPG, sernoga kekornpakan kita tetap nntuk sela11)-anya. 14. Casfler (computer) dan motorku atas bantuannya kepada penulis.
Akl;rirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bergnna bagi para pernbaca. Bogor, Februari 1999
Penulis
ii
DAFTARISI Halaman KATA PENGANTAR .......................................................................................... i DAFTAR lSI ........................................................................................................ iii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ v DAFTAR TABEL ................................................................................................ vi DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... vii
1.
PENDAHULUAN .......................................................................................... 1
II. TThTJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 3 A
Biogum yang Dihasilkan Mikroba .......................................................... 3
B. Mikroba Penghasil Biogum .................................................................... 5 a. Klebsiella .......................................................................................... 5 b. Acinetobacter .................................................................................... 6 c. Pseudomonas sp ................................................................................ 7
d Enterobacter sp ................................................................................. 7 e. Erwinia sp ......................................................................................... 8 C. Pengaruh Lingkungan Terhadap Prodnksi Biogum ................................. 10
III. BAHAN DAN METODE .............................................................................. 13
A Bahan ...................................................................................................... 13 B. Nat ......................................................................................................... 13 C. Metode Penelitian ................................................................................... 14 D. Analisa .................................................................................................... 17 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 20 A
Pengaruh Mineral .................................................................................... 20
B. Pengaruh Jenis Gula .................................................................................. 22 C. Pengaruh Lama Fermentasi....................................................................... 26 D. Pengaruh Konsentrasi dan Jenis Sumber Nitrogen .................................. 29 V. KES)MPULAN ............................................................................................... 34 A
Kesimpulan ............................................................................................ 34
iii
B. Saran ....................................................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 36 LAMPIRAN ......................................................................................................... 39
iv
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar L Pengaruh mineral terhadap kekentalan media fermentasi ................... 21 Gambar 2. Pengaruhjenis gula terhadap kekentalan media fermentasi ............... 24 Gambar 3. Mekanisme sintesis dekstran ...... ............ ............. ..... ................. ....... .. 24 Gambar 4. Mekanisme pembentukan alginat ......................................................
25
Gambar 5. Pengaruh lama fermentasi terhadap kekentalan danjumlah koloni Enterobacter aglomerans N ................................................................... 27
Gambar 6. Pengaruh konsentrasi nitrogen terhadap kekentalan media fermentasi dan rendemen yang dihasilkan .............. 30
v
