TUGAS KHUSUS RHIZOPUS OLIGOSPORUS DAN PROSES FERMENTASI FERMENTASI PADA TEMPE
Jamur Jamur ( fungi) fungi) banyak banyak kita kita temukan temukan di lingku lingkungan ngan sekita sekitarr kita. kita. Jamur Jamur tumbuh subur terutama di musim hujan karena jamur menyukai habitat yang lembab. Akan tetapi, jamur juga dapat ditemukan hampir di semua tempat di mana ada materi organik. Jika lingkungan di sekitarnya mengering, jamur akan menjalani menjalani tahapan istirahat istirahat atau menghasilk menghasilkan an spora. spora. Cabang ilmu biologi biologi yang mempel mempelaja ajari ri tentan tentang g jamur jamur disebu disebutt mikol mikologi ogi.. Kebany Kebanyakka akkan n jamur jamur termas termasuk uk dalam kelompok kapang. Tubuh Tubuh vegetatif vegetatif kapang berbentuk filamen panjang berabang yang seperti benang, yang disebut hifa. !ifa akan memanjang dan menyerap menyerap makanan makanan dari permukaan substrat (tempat hidup jamur). jamur). !ifa"hifa !ifa"hifa membent membentuk uk jaring jaring"ja "jari ring ng benang benang kusut, kusut, disebut disebut misel miselium ium.. #ikroo #ikroorg rgani anism smee merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat keil. $etiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi sendiri. #ikroorga #ikroorganism nismee memiliki memiliki fleksibili fleksibilitas tas metabolism metabolismee yang tinggi tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehing sehingga ga apabil apabilaa ada intera interaksi ksi yang yang tinggi tinggi dengan dengan lingkun lingkungan gan menyeb menyebabka abkan n terjadinya konversi %at yang tinggi pula akan tetapi karena ukurannya yang keil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan en%im"en%im yang telah dihasilkan. &engan demikian en%im yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan en%im"en%im tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makan akanan an
akan akan
dipr diprod oduk ukssi
bila bila
baha bahan n
makan akanan an
ter tersebu sebutt
suda sudah h
ada. ada.
#ikr #ikroo oorg rgan anis isme me ini ini juga juga tida tidak k memer emerlu luka kan n temp tempat at yang ang besa besarr, muda mudah h ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relatif epat. 'leh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan. &alam &alam bidang bidang mikro mikrobiol biologi ogi kedokt kedoktera eran n dan fitop fitopato atolog logii banyak banyak ditemu ditemukan kan mikroorga mikroorganisme nisme yang patogen patogen yang menyebabkan menyebabkan penyakit penyakit dengan sifat"sifat sifat"sifat
kehidupannya yang khas. alaupun dibidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang menguntungkan jauh lebih menonjol. Jamur adalah organisme eukariotik dengan dinding sel yang tersusun dari kitin. Jamur tidak memiliki klorofil untuk melakukan fotosintesis. Jamur menyerap %at organik dari lingkungannya. $ebelum diserap, %at organik kompleks akan diuraikan menjadi %at organik sederhana oleh en%im yang dikeluarkan jamur. entuk jamur mirip dengan tumbuhan, tetapi jamur tidak memiliki daun dan akar sejati. $elain itu, jamur tidak memiliki klorofil sehingga tidak mampu berfotosintesis. &engan demikian, jamur merupakan organisme heterotrof, yaitu organisme yang ara memperoleh makanannya dengan mengabsorbsi
nutrisi
dari
lingkungannya
atau
substratnya.
$ebelum
mengabsorbsi makanan yang masih berupa senya*a kompleks, ia mensekresikan en%im hidrolitik ekstraseluler atau ferment untuk menguraikannya lebih dahulu di luar selnya. Jamur ada yang hidup sebagai parasit, ada pula yang bersifat saprofit. $elain itu, ada pula yang bersimbiosis dengan organisme lain seara mutualisme. $ebagai parasit, jamur mengambil makanan langsung dari inangnya. Jamur jenis ini memiliki haustorium, yaitu hifa khusus untuk menyerap makanan langsung dari inangnya. Rhizopus oligosporus yang terdapat pada ragi tempe mempunyai daya untuk memeah putih telur dan lemak. 'leh karena itu, ia berperan dalam pembuatan tempe dan onom putih. Jamur tempe mempunyai hifa yang berguna untuk menyerap makanan dari kaang kedelai. &alam *aktu dua sampai tiga hari, kumpulan hifa tersebut akan membungkus kedelai yang kemudian disebut tempe. $elain pada tempe, jamur ini juga dapat tumbuh di tempat"tempat yang lembab. Rhizopus sp merupakan kapang yang penting dalam industri makanan sebagai penghasil berbagai maam e%im seperti amilase, protease, pektinase dan lipase. Kapang dari Rhizopus sp juga telah diketahui sejak lama sebagai kapang yang memegang peranan utama pada proses fermentasi kedelai menjadi tempe. Jenis"jenis kapang yang ditemukan diketahui sebagai Rhizopus oligosporus, Rh. oryzae, Rh. stolonifer (kapang roti), atau Rh. Arrhizus. $pesies"spesies dari
Rhizopus sering ditemukan pada tanah, buah yang busuk, dan tanaman. #iselium Rhizopus terdiri dari dua jenis, satu tertanam dalam lapisan dan yang lainnya seperti antena membentuk stolon. Sporangiophore yang dibentuk biasanya dalam grup"grup dua, tiga, atau lebih tetapi bisa juga hanya satu. $porangia berbentuk sama, bundar atau hampir bundar dengan bagian tengah yang agak rata. Rhizopus oligosporus
merupakan
kapang
dari
filum zygomycota
yang
banyak
menghasilkan en%im protease. R. oligosporus banyak ditemui di tanah, buah, dan sayuran yang membusuk, serta roti yang sudah lama. Rhizopus
oligosporus
termasuk
dalam Zygomycota
yang
sering
dimanfaatkan dalam pembuatan tempe dari proses fermentasi kaang kedelai, karena R. oligosporus yang menghasilkan en%im fitase yang memeah fitat membuat komponen makro pada kedelai dipeah menjadi komponen mikro sehingga tempe lebih mudah dierna dan %at gi%inya lebih mudah terserap tubuh dan dapat memfermentasi substrat lain, memproduksi en%im, dan mengolah limbah. $alah satu en%im yang diproduksi tersebut adalah dari golongan protease. Tidak semua mikroba yang ada dapat digunakan dalam industri. #ikroorganisme industri merupakan organisme yang dipilih seara hati"hati sehingga dapat membuat satu atau banyak produk khusus. ahkan jika mikroorganisme industri merupakan salah satu yang sudah diisolasi dengan teknik tradisional, mikroorganisme tersebut menjadi organisme yang sangat termodifikasi sebelum memasuki industri berskala besar. $ebagian besar mikroorganisme industri merupakan spesialis metabolik yang seara spesifik mampu menghasilkan metabolit tertentu dalam jumlah yang sangat besar pula. +ntuk menapai spesialisasi metabolik tinggi tersebut, strain industri diubah seara genetika melalui mutasi dan rekombinasi. Tempe adalah makanan yang dibuat dari fermentasi terhadap biji kedelai atau beberapa bahan lain yang menggunakan beberapa jenis kapang Rhizopus, seperti Rhizopus oligosporus, Rh. oryzae, Rh. stolonifer (kapang roti), atau Rh. arrhizus. $ediaan fermentasi ini seara umum dikenal sebagai ragi tempe. Rhizopus termasuk jamur berfilamen. Jamur berfilamen sering disebut kapang. Rhizopus merupakan anggota zygomycetes. Anggota rhizopus yang
sering dipakai dalam proses fermentasi makanan adalah Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae. Kedua kapang ini sering digunakan dalam produk fermentasi di ndonesia. Rhizopus oligosporus memiliki karakteristik, yaitu miselia ber*arna putih, ketika de*asa maka miselia putih akan tertutup oleh sporangium yang ber*arna abu"abu keoklatan. !ifa kapang terspesialisasi menjadi - bentuk, yaitu rhizoid , sporangiofor , dan sporangium. Rhizoid merupakan bentuk hifa yang menyerupai akar (tumbuh ke ba*ah). Sporangiofor adalah hifa yang menyerupai batang (tumbuh ke atas). Sporangium adalah hifa pembentuk spora dan berbentuk bulat. $uhu pertumbuhan optimum adalah -/C. Klasifikasi Rhizopus oligosporus adalah sebagai berikut0 a) Kingdom 0 Fungi b) Divisio 0 Zygomycota ) Class 0 Zygomycetes d) rdo 0 !ucorales e) Familia 0 !ucoraceae f) "enus 0 Rhizopus g) Species 0 Rhizopus oligosporus
Gambar 1.
Jamur Rhizopus oligosporus.
#Sum$er% &rati'i, ())*+
$ifat"sifat jamur Rhizopus oligosporus yaitu koloni ber*arna putih berangsur"angsur menjadi abu"abu, stolon halus atau sedikit kasar dan tidak ber*arna hingga kuning keoklatan, sporangiofora tumbuh dari stolon dan mengarah ke udara, baik tunggal atau dalam kelompok (hingga 1 sporangiofora), rhizoid tumbuh berla*anan dan terletak pada posisi yang sama dengan sporangiofora, sporangia globus atau sub globus dengan dinding berspinulosa (duri"duri pendek), yang ber*arna oklat gelap sampai hitam bila telah masak,
dengan dinding halus atau sedikit kasar2 spora bulat, oval atau berbentuk elips atau silinder, suhu optimal untuk pertumbuhan -1C, minimal 1"3C dan maksimal 44C. erdasarkan asam laktat yang dihasilkan Rhizopus oligosporus termasuk mikroba heterofermentatif. Koloni Rhizopus oligosporus yang ditumbuhkan pada Sa$ourauds de-trose agar tumbuh epat pada suhu 51/C, panjang 1"6 mm, berbentuk seperti kapas putih a*alnya kemudian menjadi abu"abu keoklatan dan abu"abu kehitaman tergantung pada jumlah sporulasi. $porangiospora menapai panjang hingga 71 8m dan lebar 76 8m, berdinding halus, tunggal atau berabang, tumbuh dari stolon berla*anan dengan rhi%oid. $porangia berbentuk globosa, hitam keabu"abuan, terlihat seperti bubuk, diameter menapai 731 8m dan mengandung banyak spora. Kolumela dan apofisis bersama"sama berbentuk globosa, subglobosa atau oval, panjang menapai 7- 8m dan segera peah berbentuk seperti payung setelah spora terlepas keluar. $porangiospora berbentuk bulat, subglobosa mendekati elipsoidal, dengan kepadatan pada permukaan, dan panjang menapai 6 8m. Rhizopus oligosporus tidak tumbuh pada 41/C, tumbuh baik pada 4/C. $alah satu jamur yang memiliki potensi besar dalam pengembangan riset bioetanol adalah Rhizopus sp. karena jamur tersebut memiliki en%im glukoamilase yang dapat mengubah pati menjadi glukosa. Rhizopus oligosporus memproduksi en%im pendegradasi karbohidrat seperti amilase, selulase, -ylanase, glukoamilase dan sebagainya. $elama fermentasi, karbohidrat akan berkurang karena dirombak menjadi gula"gula sederhana. Rhizopus oligosporus mampu menghasilkan kadar gula pereduksi tertinggi pada substrat pati jagung dengan kadar 49. $akarifikasi substrat onggok dengan menggunakan Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, dan Rhizopus oligosporus diperoleh hasil en%im /amilase yang dihasilkan Rhizopus oligosporus sebesar -:-,41 +;ml dan glukoamilase sebesar 43<,5 +;ml. Aktifitas /amilase yang dihasilkan Rhizopus oligosporus tersebut tidak berbeda signifikan dengan aktifitas ="amilase yang dihasilkan oleh Aspergillus oryzae dan Aspergillus niger sedangkan aktifitas glukoamilase yang dihasilkan Rhizopus oligosporus berbeda
signifikan dengan aktifitas glukoamilase yang dihasilkan Aspergillus oryzae dan Aspergillus niger . Aktifitas ="amilase menyebabkan pengurangan kadar pati dan menghasilkan gula pereduksi berupa maltosa, maltotriosa dan dekstrin sedangkan aktifitas glukoamilase menghasilkan gula pereduksi berupa glukosa. Rhizopus oligosporus juga mempunyai kemampuan memfermentasi karbohidrat (pati dan glukosa) menjadi etanol dan asam laktat seara aerob. Jamur Rhizopus termasuk spesies heterofermentatif yang menggunakan jalur fosfoketolase sebagai jalur utama dari metabolisme glukosa. >ada spesies heterofermentatif, fermentasi glukosa menghasilkan lebih dari satu produk dalam jumlah
relatif
sama,
sedangkan
pada
spesies
homofermentatif
hanya
menghasilkan satu produk fermentasi yang dominan. Rhizopus oryzae mampu mengubahglukosa menjadi asam laktat dalam suasana aerob apabila kadar mineral dalam medium fermentasi terbatas. Asam laktat yang diproduksi Rhizopus oligosporus bukan merupakan satu"satunya produk metabolisme seperti pada bakteri"bakteri homofermentatif asam laktat. Ciri"iri Rhizopus oligosporus seara umum, antara lain ialah hifa tidak bersekat (senositik), hidup sebagai saprotrof, yaitu dengan menguraikan senya*a organik. >embuatan tempe dilakukan seara aerobik. ?eproduksi aseksual Rhizopus oligosporus dilakukan dengan ara membentuk sporangium yang di dalamnya terdapat sporangiospora. >ada Rhizopus oligosporus terdapat stolon, yaitu hifa yang terletak di antara dua kumpulan sporangiofor (tangkai sporangium). ?eproduksi dilakukan dengan seara seksual antara fusi hifa (@) dan hifa (") membentuk progamentangium. >rogamentangium akan membentuk gametangium. $etelah terbentuk gamentangium, akan terjadi penyatuan plasma yang disebut plasmogami. Ciri"iri pertumbuhan rhizopus oligosporus0 a) b)
!abitat di darat, di tanah yang lembab atau sisa organisme mati. !ifanya berabang banyak tidak bersekat saat masih muda dan bersekat
)
setelah menjadi tua #iseliumnya mempunyai tiga tipe hifa yaitu 0 stolon (hifa yang membentuk jaringan di permukaan substrat seperti roti), rhi%oid (hifa yang menembus substrat dan berfungsi untuk menyerap makanan), sporangiofor (tangkai sporangium).
d)
erkembangbiak dengan ara vegetatif yaitu membuat sporangium yang menghasilkan spora. eneratif yaitu dengan konjugasi dua hifa (") dan hifa (@).
Gambar 2.
>erkembangan Rhizopus oligosporus
(Sum$er % Setia'ati, ())0)
?eproduksi vegetatif dengan ara membentuk spora tak berflagel (aplanospora) dan generatif dengan ara gametangiogami dari dua hifa yang kompatibel;konjugasi dengan menghasilkan %igospora. +ntuk struktur tubuh pada rhi%opus mempunyai tiga tipe hifa, yaitu0 a)
$tolon, hifa yang membentuk jaringan pada permukaan substrat (misalnya roti) b) ?hi%oid, hifa yang menembus substrat dan berfungsi sebagai jangkar untuk )
menyerap makanan $porangiofor, hifa yang tumbuh tegak pada permukaan substrat dan memiliki sporangium globuler di ujungnya. Rhizopus oligosporus berperan dalam proses fermentasi yang terjadi pada
kaang tanah ataupun kaang kedelai. $elama proses fermentasi, kedelai akan mengalami perubahan fisik maupun kimianya. >erubahan"perubahan tersebut diantaranya0 1.
>eningkatan kadar nitrogen terlarut >eningkatan ini disebabkan karena adanya aktivitas proteolitik kapang, yang
menguraikan protein kedelai menjadi asam"asam amino, sehingga nitrogen terlarutnya akan mengalami peningkatan. 5. >eningkatan p! &engan adanya peningkatan nitrogen terlarut maka p! juga akan mengalami peningkatan. Bilai p! untuk tempe yang baik berkisar antara :,-":,1.
-. Kedelai menjadi mudah dierna Kedelai yang telah difermentasi menjadi tempe akan lebih mudah dierna. $elama proses fermentasi karbohidrat dan protein akan dipeah oleh kapang menjadi bagian"bagian yang lebih mudah larut, mudah dierna dan bau langu dari kedelai juga akan hilang. 4. >erubahan kadar air pada kedelai Kadar air kedelai pada saat sebelum fermentasi mempengaruhi pertumbuhan kapang. $elam proses fermentasi akan terjadi perubahan pada kadar air dimana setelah 54 jam fermentasi, kadar air kedelai akan mengalami penurunan menjadi sekitar :79 dan setelah 4 jam fermentasi akan meningkat lagi menjadi :49. 1. erkurangnya kandungan oligosakarida $elama fermentasi tempe terjadi pengurangan kandungan oligosakarida penyebab flatulenceD. >enurunan tersebut akan terus berlangsung sampai fermentasi 35 jam. :. >eningkatan kadar amino bebas $elama fermentasi, asam amino bebas juga akan mengalami peningkatan dan peningkatannya akan mengalami jumlah terbesar pada *aktu fermentasi 35 jam. 3. >eningkatan serat kasar dan vitamin Kandungan serat kasar dan vitamin akan meningkat pula selama fermentasi keuali vitamin 7 atau yang lebih dikenal dengan thiamin. 6. >engurangan disakarida >engurangan disakarida terjadi pada senya*a stakhiosa, rafinosa, dan sukrosa. >enurunan tersebut lebih diakibatkan oleh perendaman dan perebusan kedelai jika dibandingkan dengan fermentasi. #enurut Kasmidjo (7<6<) perendaman dan perebusan menyebabkan penurunan stakhiosa, rafinosa, dan sukrosa masing"masing menjadi 179, 469, dan 479 dari bahan a*alnya, selanjutnya stakhiosa akan berkurang menjadi 39 saja setelah 35 jam fermentasi dan sukrosa akan berkurang menjadi sepertiganya. <. >enurunan lemak Eermentasi tempe juga mengakibatkan penurunan lemak. !asil penelitian menunjukkan bah*a setelah fermentasi 46 jam menggunakan inokulum Rhizopus
sp, 59 lemak akan terhidrolisis oleh en%im lipase. $edangkan komponen utama lemak kedelai, yaitu asam linoleat akan habis termetabolisasikan pada fermentasi hari ketiga. >ada pembuatan tempe terutama pada saat proses fermentasinya, kondisinya harus higienis dan bersih sehingga pembuatan tempe akan berhasil, karena fermentasi tempe hanya terjadi pada lingkungan yang higienis. erikut adalah iri"iri tempe yang tidak jadi (fermentasinya tidak berhasil)0 7. Tempe tetap basah 5. Jamur tumbuh kurang baik -. Tempe berbau busuk 4. Ada berak hitam dipermukaan tempe 1. Jamur hanya tumbuh baik di salah satu tempat &alam kedelai terdapat tiga jenis isoflavon, yaitu daid%ein, glisitein, dan genistein. >ada tempe, di samping ketiga jenis isoflavon tersebut juga terdapat antioksidan faktor (:,3,4"trihidroksi isoflavon) yang mempunyai sifat antioksidan paling kuat dibandingkan dengan isoflavon
dalam kedelai.
Antioksidan ini disintesis pada saat terjadinya proses fermentasi kedelai menjadi tempe oleh bakteri !icrococcus luteus dan Coreyne $acterium. >enuaan (aging ) dapat dihambat bila dalam makanan yang dikonsumsi sehari"hari mengandung antioksidan yang ukup. Karena tempe merupakan sumber antioksidan yang baik, konsumsinya dalam jumlah ukup seara teratur dapat menegah terjadinya proses penuaan dini.
DAFTAR PUSTAKA
An*ar, !. 574. Cara Sederhana !em$uat 1empe. (online). http0;;holikulan*ar. blogspot.om;574;7;ara" sederhana" membuat" tempe.html. (diakses pada 1 #aret 57:). !andayani, B. 577. 2u3u Kantong 2iologi. Jakarta0 >ustaka idyatama. ndra, $. 574. &roses &em$uatan tempe dan &erhitungan 2iaya &rodu3si 4ingga
Strategi
&emasaran.
(online).
http0;;%onakisaran.
blogspot.om;574;7; proses" pembuatan" tempe Fdan "perhitungan" biaya produksi.html. (diakses pada 1 #aret 57:). $asika, $. 57. Kamus 2iologi. Jakarta0agas #edia. $yarifullah, . 575. &roses &em$uatan 1empe. (online). https0;;iGbalsyarifullah. *ordpress.om;ategory;proses"pembuatan"tempe;. (diakses pada 1 #aret 57:).
