A nana nass Como Comosus sus L . M er r.) r. ) Indetifikasi Asam Sitrat Pada Buah Nanas ( Ana Wahyu1*, Arif Pambudi 2, Muharnanti3, Chelsyana Cherry 4, Cici Ayu Walufi 5, Jumanti6, Ani Nurhayati 7 1,2,3,4,5,6,7
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas T anjungpura Laboratorium Penyakit Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura *Alamat Korespondensi:
[email protected]
Abstrak
Nanas (Ananas comosus L. Merr.) banyak mengandung senyawa asam sitrat yang menyebabkan rasa asam pada buah ini, asam sitrat memiliki kemampuan merusak membran bakteri dan memisahkannya dengan sel, sel akan mempertahankan pH dalam sel yang membutuhkan banyak energi. Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui bakteri asam sitrat pada buah nanas. Parameter yang diuji adalah total asam dan biomassa. Media yang digunakan yaitu Potato Dextrose Agar (PDA), media Potato Dextrose Broth (PDB), media Prescott, alkohol, reagen PP (Fenol Phetalin), NaOH. Hasil pengamatan volume filtrat pada media PDB yaitu shaker 32 ml dan diam 38 ml. Biomassa yang dihasilkan terbanyak terdapat pada perlakuan diam yaitu 3,18gr dan kandungan kandungan asam sitrat terbesar terdapat pada perlakuan diam yaitu 0,98%. Kata kunci : nanas, asam sitrat, biomassa, total asam PENDAHULUAN
Nanas (Ananas comosus L. Merr.) banyak
Asam sitrat adalah asam organik yang
mengandung senyawa asam sitrat yang
secara alami terdapat pada buah-buahan
menyebabkan
rasa asam pada buah ini,
seperti jeruk, nanas dan pear. Asam sitrat
asam sitrat memiliki kemampuan merusak
pertama kali diekstraksi dan dikristalisasi
membran
memisahkannya
dari buah jeruk, sehingga asam sitrat hasil
dengan sel, sel akan mempertahankan pH
ekstraksi dari buah-buahan ini dikenal
dalam sel yang membutuhkan banyak
sebagai asam sitrat alami.
bakteri
dan
energi. Nanas juga memiliki kandungan khusus berupa senyawa bromelin yang memiliki
fungsi
memecah
protein
membran sel bakteri (Caesarita,2011)
Wenher (1893) pertama kali melaporkan produksi
asam
sitrat
sebagai
hasil
sampingan pada fermentasi produksi asam oksalat dengan menggunakan Penicillium
glaucum. Tahun
1917,
juga
farmasi asam sitrat digunakan sebagai
melaporkan bahwa Aspergillus niger dapat
pelarut dan pembangkit aroma, sedangkan
menghasilkan
pada industri kosmetik digunakan sebagai
asam
Currie
sitrat
diproduksi
secara komersial dengan menggunakan
antioksidan
kapang A.niger.
Tujuan
Kapang
A.niger
merupakan
mikroorganisme yang dapat tumbuh dan banyak digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat dan beberapa enzim seperti pektinase dan amilase (Broekhuijsen et al. 1993; Okada 1985). A.niger mampu mensintesis asam sitrat
dalam
ekstraseluler
medium
dengan
fermentasi
konsentrasi
yang
cukup tinggi, jika dibiakan dalam media yang
kadar
garamnya
rendah
dan
mengandung gula sebagai sumber karbon (Hang et al. 1997; Ji et al. 1992). Asam sitrat (C6H8O7) banyak digunakan dalm
industri
makanan,minuman
terutama dan
industri
obat-obatan.
Kurang lebih 60% dari total produksi asam sitrat digunakan dalam industri makanan dan
30%
digunakan
dalam
industri
(Bizri
praktikum
mengetahui
&
Wahem
1994).
adalah
untuk
asam
yang
ini
kandungan
dihasilkan oleh bakteri Aspergillus niger yang diisolasi dari buah nanas. BAHAN DAN CARA KERJA
Asam sitrat dihasilkan dari isolasi nanas yang sudah busuk yang diperoleh dari pasar Siantan, dengan parameter yang diuji biomassa dan total asam. Media yang digunakan yaitu Potato Dextrose Agar (PDA), media Potato Dextrose Broth (PDB), media Prescott, alkohol, reagen PP (Fenol Phetalin), NaOH. Alat yang digunakan yaitu laminar air flow, jarum ose, lampu bunsen, cawan petri, rotary seaker, pipet tetes, tabung reaksi,
sealer,
erlenmeyer,
corong,
saringan,
gelas
ukur,
baskom,
biuret,
saringan, kertas saring, timbangan analitik.
farmasi, sedangkan sisanya digunakan
Isolasi mikroba pada buah nanas busuk
dalam industri pemacu rasa, pengawet,
dengan media Potato Dextrose Agar
pencegah rusaknya rasa dan aroma sebagai
(PDA).
antioksidan, pengatur pH dan sebagai pemberi kesan rasa dingin. Dalam industri makanan dan kembang gula, asam sitrat digunakan sukrosa,
pemacu penghasil
rasa, warna
penghelat ion logam.
penginversi gelap
dan
Dalam industri
Sampel
buah
nanas
busuk
diambil
menggunakan jarum ose, masukan sampel ke dalam media PDA pada cawan petri sebanyak tiga titik, kemudian sealer dan di inkubasi selama tiga hari.
Isolat yang didapatkan dari media PDB
Isolasi media miring
Buka sealer pada cawan petri yang berisi isolat dan pilih isolat yang terbaik dari media PDA untuk dipindahkan ke media miring, kemudian sealer kembali media miring yang telah berisi isolat dan di inkubasi selama dua minggu.
(Potato Dextrose Broth) dengan perlakuan didiamkan dan dishaker, disaring untuk mendapatkan sel dan filtrat. Sel dalam kertas saring ditimbang dan di oven pada suhu 60̊c, timbang biomassa keringnya. Untuk filtrat yang sudah dipisahkan pada sel diambil 10ml dan dimasukan ke dalam
Isolasi cendawan pada media Prescott
Masukan media prescott ke cawan petri dengan metode tuang, diamkan media sampai membeku kemudian buka sealer tabung reaksi yang berisi isolat dan ambil
erlenmeyer, ditambahkan 2-3 tetes reagen PP
(Fenol
menggunakan
petri yang diambil dari isolasi media
larutan
kemudian
titrasi
NaOH
sampai
berubah menjadi berwarna pink. Rumus untuk menghitung total asam :
isolat menggunakan jarum ose, masukan sebanyak dua titik isolat dalam satu cawan
Phetalin)
Total asam =
2
100%
Keterangan :
miring, kemudian sealer dan d inkubasi selama 3 hari.
V1 = Volume NaOH (ml)
Isolasi bakteri ke media PDB ( Potato
V2 = Volume ekstrak (ml)
Dextrose Broth)
N = Normalitas NaOH (0,1 N)
Ambil isolat yang sudah jadi dari media Prescott menggunkan pipet, lalu masukan
B = Berat molekul asam sitrat (192,124 g/mol)
kedalam media PDB (Potato Dextrose Broth) kemudian dilakukan dua perlakuan yang
pertama
dishaker
menggunakan
HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi mikroba dari nanas busuk
rotary shaker, yang kedua tanpa di shaker dan disimpan pada suhu ruang. Masing-
Hasil isolasi kapang dari nanas yang telah
masing media di sealer dan di inkubasi
busuk didapatkan 4 isolat kapang dengan
selama 7 x 24 jam.
perbedaan ukuran dan dipilih satu isolat yang ditanamkan pada media miring untuk
Pengukuran Total asam sitrat
menumbuhkan dan menyimpan biakan murni
sebagai
stok
biakan
murni.
Kemudian diisolasi kembali pada media
fermentasi
prescott untuk melihat kemampuan isolat
beberapa faktor seperti jenis media, pH
untuk membentuk zona bening. Namun
media, waktu fermentasi, suhu, aerasi, dan
pada media prescott tidak dihasilkan zona
mikroorganisme yang digunakan. Friedrich
bening yang diduga disebabkan oleh pH
et. al. (1994) mengatakan bahwa faktor
akuadest yang digunakan pada pembuatan
yang paling menetukan dalam fermentasi
media memiliki pH asam karena untuk
adalah
produksi
mikroorganisme
asam
sitrat
pada
proses
sangat
media
dipengaruhi
tumbuh
oleh
(substrat)
yang
dan
digunakan.
Tabel 1. hasil Volume filtrat, biomassa dan total asam sitrat pada nanas Perlakuan
Volume Filtrat
Biomassa
Total Asam
(mL)
(%)
(%)
Diam
38
6,28
0,98
Shaker
32
1,88
0,33
Tabel 2. Hasil Volume filtrat, biomassa dan total asam pada kontrol (Lemon) Perlakuan
Volume Filtrat
Biomassa
Total Asam
(mL)
(%)
(%)
Diam
34
9,98
0,429
Shaker
27
6,69
0,184
perlakuan diam juga
Analisis Biomassa Asam Sitrat
Berdasarkan
hasil
pengamatan
pada
perlakuan diam, cendawan tumbuh pada bagian permukaan dengan ciri terdapat miselium
dengan
biomassa
dihasilkan terbanyak yaitu 6,28%. Hasil
yang
mencapai
bioamassa kontrol pada
lebih banyak dari
pada perlakuan shaker yaitu mencapai 9,98% (tabel 2). tumbuh
Banyaknya cendawan
disebabkan
mengalami
stress
cendawan karena
tidak
cendawan
memanfaatkan oksigen atmosfer diatas larutan yang kadarnya jauh lebih besar dan merupakan
oksigen
Pada perlakuan shaker, cendawan yang
pada
dan
tumbuh hanya berbentuk satu gumpalan
dihasilkan kontrol untuk perlakuan shaker,
permukaan
biomassa
bebas. yang
biomassa
yang
dihasilkan
lebih
paling banyak terdapat pada perlakuan
sedikit dibanding perlakuan diam yaitu
diam yaitu sebanyak 38mL. sedangkan
hanya 6,69%. Sedikitnya pertumbuhan
volume
cendawan
shaker
sebanyak 38 mL. Volume filtrat kontol
yang
pada perlakuan diam juga lebih banyak
yang
dibanding
pada
disebabkan mengalami
juga
perlakuan
oleh
cendawan
stress
karena
aerasi
sitrat
pada
shaker
kurang baik sehingga cendawan tidak
mL.sedangkan
dapat
Proses
hanyak
sebanyak
sentrifugasi
volume
filtrat
tumbuh
dengan
baik.
penggoyangan
dan
gaya
menyebabkan
miseliumnya
perlakuan
yaitu
pada
sebanyak
perlakuan
27
pada
shaker
mL.
34
shaker
Tingginya
perlakuan
diam
tenggelam
disebabkan oleh pertumbuhan biomassa sel
sehingga menyebabkan pertumbuhannya
yang berjalan seiring dengan volme filtrat.
terhambat. Hal ini berkaitan dengan proses
Sedangkan sedikitnya volume filtrat yang
respirasi cendawan yang membutuhkan
dihasilkan
oksigen
untuk
dikarenakan aerasi yang kurang baik
Apabila
sehingga konsentrasi CO2 pada fermentor
kadar oksigen kurang dari batas kritis
(tabung) meningkat dan memiliki efek
maka
dan
buruk terhadap konsentrasi sitrat akhir dan
pertumbuhan terhambat (Lily dan Bernett,
biomassa akhir (Mclntyre & McNeil 1997
1951).
Semakin
dalam Papagiani, 2007).
oksigen
maka
dalam
kadar
berlangsungnya
tertentu
metabolisme.
metabolisme
terganggu
tinggi semakun
keetersediaan tinggi
juga
biomassa yang terbentuk (Miftahul dkk,
pada
perlakuan
shaker,
Analisis Total Asam pada Filtrat
Vas
(1968),
Perhitungan
dengan
adanya
bertujuan untuk melihat persentase asam
peningkatan oksigen pada kultur A. niger
yang dihasilkan bakteri Aspergilus niger
dapat menghasilkan dinding sel yang lebih
yang diisolasi dari buah nanas.
2013).
Zetelaki
mengatakan
dan
bahwa
tebal dibanding pemberian oksigen yang lebih
sedikit,
sehingga
berat
kering
biomassa yang terbentuk akan lebih besar. Analisis Volume Filtrat
Dari hasil pengamatan volume filtrat yang didapatkan dari isolat nanas menggunakan media PDB dengan dua perlakuan yaitu berupa shaker dan diam, volume filtrat
total
asam
pada
filtrat
Total asam pada perlakuan diam pada lebih tinggi dibandingkan perlakuan shaker yaitu
mencapai
0,98%,
sedangkan
perlakuan shaker hanya 0,33% saja. Pada kontrol, perlakuan diam utuk total asam juga lebih tinggi yaitu 0,429, sedangkan perlakuan
shaker
total
dihasilkan hanya 184%.
asam
yang
Currie. 1917 dalam Rusmana I. 2005.
KESIMPULAN
Berdasarkan
pengamatan
yang
telah
dilakukan kandungan asam sitrat terbesar
Petunjuk
Praktikum
Bioteknologi
Mikrobia. FMIPA IPB. Bogor
yang dihasilkan dari sampel nanas busuk
Hang YD, Splittstoessitr DF, Woodams
terdapat pada perlakuan diam yaitu 0,98%
REE, dan Sherman RM. 1977. Citric
karena
Acid
dalam
proses
pertumbuhan
Fermentation
of
Brewery
cendawan tidak mengalami stress sehingga
Waste. J. of Food Science. 42 (2) :
cendawan
383-388
dapat
tumbuh
dengan
ciri
terdapat miselium, pertumbuhan terjadi pada bagian atas atau permukaan larutan karena cendawan memanfaatkan oksigen atmosfer diatas larutan yang kadarnya jauh lebih besar dan merupakan oksigen bebas. DAFTAR PUSTAKA
and
Antimicrobials
Microbiological
Stability
Affect and
Quality of Tomato Juice. J. of Food Science 59 (1) : 130-134
100%
Nanas
(Ananas
terhadap
Staphylococcus
aureus
comusus) Bakteri dari
Pioderma. Tugas Artikel Ilmiah. Semarang: UNDIP
Acid Fermentation by Aspergillus niger
and
Molasses
Treatment as
Raw
of
cane
Material . J.
21 Okada,
G.
1985.
Properties
of
Purification a
Cellulase
and from
Aspergillus niger . J. Biochem. 49 (5) : 1257-1265.
Caesarita, D.P. 2011. Pengaruh Ekstrak Buah
Effects of Trace Elements on Citric
Industriall Microbiology 22(2) : 16-
Bizri NJ dan Wahem AL. 1994. Citric Acid
Ji LN, Zhao XR, dan Yang HY. 1992.
Wehner. 1893 dalam Rusmana I. 2005. Petunjuk Praktikum Bioteknologi Mikrobia. FMIPA IPB. Bogor.
