PENGAMATAN SEL KHAMIR DALAM MAKANAN FERMENTASI
LAPORAN PRAKTIKUM
Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Mikrobiologi Lanjut yang dibina oleh Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti, M.Pd.
Oleh Kelompok 2 Kelas B Atika Anggraini
(180341863044) (180341863044)
Dea Aulia
(180341663069) (180341663069)
Jevi Milda R
(180341863008) (180341863008)
M. Amien Rais
(180341663060) (180341663060)
Nikita Rizky
(180341663059) (180341663059)
The Learning University
UNIVERSITAS NEGERI MALANG PASCASARJANA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI SEPTEMBER 2018
A. Topik
Pengamatan Sel Khamir dalam Makanan Fermentasi B. Hari/Tanggal
Selasa, 4 September 2018 C. Tujuan
Untuk mengetahui bentuk sel-sel khamir yang terdapat dalam makanan fermentasi.
D. Dasar Teori
Khamir termasuk fungi, namun dibedakan dari kapang karena bentuknya yang uniselular. Sebagai sel tunggal, khamir tumbuh dan berkembang biak lebih cepat dibandingkan dengan kapang yang tumbuh dengan pembentukan filamen. Khamir juga lebih efektif dalam memecah komponen kimia, karena khamir mempunyai perbandingan luas permukaan dengan volume yang lebih besar (Champbell, 2008). Khamir
pada
umumnya
diklasifikasikan
berdasarkan
sifat-sifat
fisiologinya dan tidak atas perbedaan morfologinya seperti pada kapang. Beberapa khamir tidak membentuk spora dan digolongkan ke dalam fungi Imperfekti, dan yang lainnya membentuk spora seksual sehingga digolongkan ke dalam Ascomycetes dan Basidiomycetes (Dwijoseputro, 1990). Khamir adalah fungi uniselular yang menepati habitat air dan lembab, termasuk getah pohon dari jaringan hewan. Khamir bereproduksi secara aseksual, dengan cara pembelahan sel sederhana atau dengan cara pelepasan sel tunas dari sel induk. Beberapa fungi dapat tumbuh sebagai sel tunggal atau sebagai miselium filament, tergantung pada ketersediaan zat-zat hara yang ada (Pelezar, 2008). Umumnya sel khamir lebih besar daripada kebanyakan bakteri, tetapi khamir yang paling kecil tidak sebesar bakteri yang terbesar. Khamir sangat beragam ukurannya, berkisar antara 1 sampai 5 µm lebarnya dan panjangnya dari 5 sampai 30 µm atau lebih. Biasanya berbentuk telur, tetapi beberapa ada yang memanjang atau berbentuk bola.Dalam kultur yang sama, ukuran dan bentuk sel khamir mungkin berbeda karena pengaruh umur sel dan lingkungan selama
pertumbuhan. Sel yang muda mungkin berbeda bentuk dari yang tua karena adanya proses ontogeny, yaitu perkembangan individu sel (Entjang, 2003). Ada banyak spesies khamir yang berperan dalam proses pembuatan makanan fermentasi. Seringkali dalam makanan dijumpai beberapa spesies khamir secara bersama-sama. Masing-masing spesies khamir ini mempunyai peranan sendiri-sendiri dalam proses fermentasi ini. Tape merupakan makanan hasil fermentasi yang dilakukan oleh mikroorganisme, terutama kapang dan khamir. Rasa manis tape sendiri disebabkan oleh kadar gula dari tape itu sendiri. Tape bisa dibuat dari singkong (ubi kayu) dan hasiln ya dinamakan tapai singkong. Bila dibuat dari ketan hitam maupun ketan putih, hasilnya disebut "tape pulut" atau "tape ketan" (Ristiati, 2000). Morfologi Khamir: Ukuran panjang 1 – 5 mm sampai 20 – 50 mm dan Lebar 1 – 10
mm.
Salah
satu
jenis
khamir
adalah
Saccharomyces.
Saccharomyces merupakan genus khamir yang memiliki kemampuan mengubah glukosa menjadi alkohol dan CO2. Saccharomyces merupakan mikroorganisme bersel satu tidak berklorofil, termasuk termasuk kelompok Eumycetes. Tumbuh baik pada suhu 30oCdan pH 4,8 .Beberapa kelebihan Saccharomyces dalam proses fermentasi yaitu mikroorganisme ini cepat berkembang biak, tahan terhadap kadar alkohol yang tinggi, tahan terhadap suhu yang tinggi, mempunyai sifat stabil dan cepat mengadakan adaptasi. Pertumbuhan Saccharomyces dipengaruhi oleh adanya penambahan nutrisi yaitu unsur C sebagai sumber carbon, unsur N yang diperoleh dari penambahan urea, ZA, amonium dan pepton, mineral dan vitamin. Suhu optimum untuk fermentasi antara 28 – 30 oC (Entjang, 2003). Dalam
makanan,
khamir
(yeast)
merupakan
jasad
renik
(mikroorganisme) yang pertama digunakan manusia dalam industri pangan. Salah satu penggunaan utama ragi adalah pembentukan alkohol dari bahan baku karbohidrat. Proses fermentasi ini digunakan oleh perusahaan minuman semacam bir dan anggur. Menurut Winarno & Betty (1974), fermentasi adalah reaksi oksidasi reduksi di dalam sistem biologi yang menghasilkan energi. Sebagai donor dan akseptor elektron yang digunakan adalah karbohidrat dalam bentuk glukosa. Senyawa tersebut akan diubah secara enzimatis menjadi suatu bentuk lain misalnya alkohol. Ada 2 macam hasil utama dari proses fermentasi yang
berhubungan dengan proses pengawetan makanan yaitu asam dan alkohol. Sejumlah makanan hasil fermentasi alkohol juga dapat menjadi asam jika selama produksi alkohol kondisinya adalah aerobik, dimungkinkan timbul bakteri yang memproduksi asam asetat/asam cuka . Tape mempunyai rasa yang spesifik yaitu manis, alkoholis dan kadang-kadang asam. Hal ini karena terjadi perubahan pada bahan dasar menjadi tape. Mula-mula pati yang ada dalam bahan dipecah oleh enzim menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana. Gula-gula yang terbentuk selanjutnya dihidrolisis menjadi alkohol, pada fermentasi lebih lanjut alkohol dioksidasi menjadi asan-asam organik antara lain asam asetat, asam suksinat dan asam malat. Asam-asam organik dan alkohol membentuk ester yang merupakan komponen cita rasa (Sumarsih, 2003) Pada pembuatan tape digunakan ragi tape dari campuran populasi Aspergillus sp,
Saccaromyces
cereviseae,
Acetobacter acetii untuk
Candida
hidup
secara
utilis,
Hansenulla
sinergis. Aspergillus
sp,
Bakteri
sp untuk
menyederhanakan amilum. Saccaromyces cereviseae, Candida utilis, Hansenulla sp berfungsi untuk mngurai gula menjadi alcohol dan asam-asam organik selama fermentasi
terus
berlanjut. Acetobacter berfungsi untuk mengubah alkohol
menjadi asam cuka (Dwyana, 2004).
E. Alat dan Bahan
Alat
Bahan
Mikroskop
Tape ketan hitam
Kaca Benda
Tape singkong
Kaca Penutup
Aquades steril
Pipet
Gelas kimia
F. Cara Kerja
Membuat Suspensi tape ketan hitam dengan menambahkan sedikit aquades steril
Membuat sedian dengan menggunkan ekstrak tersebut
Melakukan pengamatan sel-sel khamir dalam sediaan tersebut di bawah mikroskop
Menggambar hasil pengamatan.
Mencari bahan pustaka untuk menentukan macam mikroorganisme yang ditemukan
No
G. Hasil Pengamatan Jenis Makanan Gambar Sel Pada Mikroskop Cahaya
Nama Genus
Fermentasi 1
Tape Singkong
Hansenula sp.
Perbesaran : 40 x 10 Pseudohifa
Klamidospora terminal
Tape Singkong
Saccharomyces
Perbesaran : 40 x
sp.
10
Sel saccharomyces
2
Tape Ketan Hitam
Candida utilis
Perbesaran : 40 x 10
Pseudohifa
Klamidos ora interkalar
Tape Ketan Hitam
Saccharomyces
Perbesaran : 40 x
cerevisiae
10
Sel vegetatif
Tunas Koloni
H. Analisis data
Pada praktikum pengamatan sel khamir dalam makanan fermentasi, digunakan 2 jenis makanan fermentasi yang berbeda. bahan pertama yang digunakan adalah tape singkong. Pada tape singkong ditemukan sebanyak 2 jenis khamir yaitu Hansenula sp., dan Saccharomyces sp. kedua jenis khamir tersebut diamati pada mikroskop cahaya dengan perbesaran 40 x 10. Ciri khas dari khamir Hansenula sp., adalah memiliki klamidospora yang letaknya di ujung (terminalis), sedangkan pada Saccharomyces sp., memiliki tunas vegetatif. Pada tape ketan hitam ditemukan sebanyak 2 jenis khamir yaitu Candida utilis dan Saccharomyces
cerevisiae. kedua jenis khamir tersebut juga diamati pada mikroskop cahaya dengan perbesaran 40 x 10. Ciri khas dari khamir Candida utilis adalah memiliki klamidospora interkalar, sedangkan ciri khas pada Saccharomyces cerevisiae adalah tersusun atas koloni. Pada hakikatnya, dalam proses pembuatan tape ketan dan tape singkong digunakan ragi yang sama. Terdapat beberapa tahapan yang dilalui dalam proses pembuatan tape tersebut, yangmana dalam setiap tahap mikroorganisme yang berperan tidaklah sama. Setelah menyelesaikan tahap tertentu, maka mikroorganisme yang sebelummya berperan di tahap itu, akan perlahan mengalami kematian hal tersebut dikatakan sinergisme. Ketiga khamir yang ditemukan memiliki fungsi sebagai pengubah glukosa menjadi alkohol. Pada hasil pengamatan tidak ditemukan sel bakteri. Bakteri yang terdapat pada ragi tape adalag Acetobacter aceti yang berfungsi mengubah alkohol menjadi asam asetat. Bakteri tersebut bukan berarti tidak ada, melainkan tidak terlihat. Tidak terlihatnya sel bakteri dikarenakan pewarnaan sel fungi dengan sel bakteri memiliki prosedur yang berbeda. pada sel bakteri proses pewarnaannya menggunakan pewarnaan gram, dengan proses fiksasi terlebih dahulu kemudian diberikan warna kristal violet dan safranin. I. Pembahasan
Tape adalah salah satu makanan tradisional hasil fermentasi singkong atau beras ketan. Fermentasi tersebut dilakukan oleh mikroorganisme yang berasal dari ragi yang ditambahkan ke dalam singkong atau beras ketan. Ragi tape mengandung bebrapa mikroorganisme seperti kapang, khamir, dan bakteri (Barus dan Wijaya, 2011). Proses fermentaasi tape diawali dengan hidrolisis pati oleh amilase yang dihasilkan oleh kapang, khamir, atau bakteri yang bersifat amilolitik. Kapang akan menghidrolisis pati menjadi gula sederhana yang selanjutnya akan difermentasi menjadi alkohol dan komponen flavor lainnya oleh khamir. Fermentasi adalah suatu proses biokimia yang disebabkan oleh enzim yang
dihasilkan
oleh
mikroorganisme
yang
terkandung
dalam
bahan.
Mikroorganisme fermentatif ini umumnya berupa bakteri, kapang, maupun khamir yang mampu mengubah zat gula dalam bahan menjadi asam, alkohol, dan karbondioksida. Dengan proses fermentasi ini, bahan akan mengalami perubahan
rasa, aroma, tekstur, dan warna. Fermentasi berfungsi untuk mengawetkan bahan makanan, peningkatan nilai gizi, dan perbaikan cita rasa. Saat proses fermentasi berlangsung, mikroorganisme akan merombak karbohidrat menjadi gula yang selanjutnya akan diubah menjadi alkohol dan setelah itu asam. Fermentasi yang terjadi pada tape adalah fermentasi yang dilakukan oleh mikroorganisme berupa kapang maupun khamir. Kapang adalah mikroorganisme multiseluler yang memiliki bentuk morfologi seperti kapas struktur seperti kapas ini disebut miselium yang tersusun oleh filamen-filamen yang disebut hifa. Sedangkan khamir adalah mikroorganisme uniseluler dari kelompok fungi berbentuk oval atau bulat dan tidak memiliki filamen (Fardiaz, 1989). Dalam kegiatan praktikum ini, praktikan menggunakan sampel berupa tape ketan dan tape singkong. Sampel tape ketan dan tape singkong diencerkan dengan aquades. Pengenceran bertujuan agar pengamatan terhadap kapang dan khamir lebih jelas. Setelah pengenceran, sampel diambil mengguanakan pipet dan diletakan pada objek glass dan diwarnai. Pewarnaan berfungsi agar dapat dibedakan antara sel kapang dan sel khamir dengan kotoran. Starter tape (ragi) terbuat dari campuran antara tepung beras, rempahrempah, dan air (air tebu). Dalam ragi terdapat mikroorganisme berupa kapang dan khamir (Ardhana dan Fleet, 1989).
Kapang berfungsi untuk memecah
amilum menjadi gula-gula sederhana (monosakarida dan disakarida) dengan bantuan enzim amilolitik (Irianto, 2006). Proses ini disebut sakarifikasi (Saccarification). Pada tape ketan hitam yang kita amati ditemukan Candida utilis dengan morfologi yang bisa diamati berupa klamidospora dan pseudohifa . Candida utilis memecah amilum yang ada pada ketan hitam menjadi monosakarida dan disakarida. Kapang Candida utilis dan Hansenula sp. menghasilkan enzim amilolitik yang memecah amilum menjadi gula lebih sederhana. Selanjutnya gula sederhana yang berupa monosakarida dan disakarida dipecah menjadi etanol yang sifatnya asam. Oleh karena itu, umumnya tape memiliki rasa sedikit asam. Hasil sampingnya berupa CO 2 yang menyebabkan suhu dari tape meningkat atau lebih panas karena reaksi kimia tersebut bersifat eksoterm atau mengeluarkan kalor. Candida utilis ditemukan pada tape ketan hitam dan Hansenula sp. ditemukan
pada tape singkong. Candida utilis berbentuk seperti kapas yang memiliki bagian tubuh berupa klamidospora dan pseudohifa. Khamir yang ditemukan pada tape ketan hitam dan tape singkong berupa Saccharomyces cerevisiae dengan bentuk morfologi bulat atau oval . Proses fermentasi yang terjadi pada tape menghasilkan gula dan alkohol. Hal tersebut menyebabkan tape memiliki tekstur yang lunak dan berair. Proses fermentasi pada pembuatan tape yaitu merupakan tipe respirasi anaerob, yaitu tidak memerlukan oksigen dalam reaksinya. Respirasi anaerob hanya menghasilkan energi dalam jumlah yang kecil, karbondioksida, air, dan produk akhir (Poejiadi, 1994). Pada tape produk akhirnya berupa etanol.
Pada proses fermentasi anaerob dimulai dengan memecah glukosa menjadi asam piruvat. Setelah itu terjadi derkaboksilasidehida asam piruvat menjadi asetidehida. Asetil dehida tereduksi menjadi etanol yaitu menjadi elektron hasil oksidasi asam gliseraldehida 3-phosphat. Melalui proses fermentasi anaerob ini 90% glukosa akan dirubah menjadi etanol dan CO 2. Beberapa faktor yang mempengaruhi
proses
fermentasi
yaitu
macam
bahan
(substrat),
jenis
mikroorganisme, pH, suhu, waktu, air (H 2O), dan kesediaan O2.
J. Kesimpulan
Pada praktikum ini ditemukan Candida utilis Candida utilis berbentuk seperti kapas yang memiliki bagian tubuh berupa klamidospora dan pseudohifa . Saccharomyces cerevisiae dengan bentuk morfologi bulat atau oval.
K. Bahan Diskusi
1. Macam mikroorganisme apa sajakah yang terdapat dalam makanan fermentasi yang diperiksa dalam kegiatan ini? Mikroorganisme yang ditemukan dalam makanan fermentasi yaitu Candida utilis ditemukan pada tape ketan hitam dan Hansenula sp. ditemukan pada tape singkong serta Saccharomyces cerevisiae ditemukan pada tape ketan dan tape singkong
2. Apakah peranan mikroorganisme tersebut dalam proses pembuatan makanan fermentasi? Kapang Candida utilis dan Hansenula sp. menghasilkan enzim amilolitik yang memecah amilum menjadi gula lebih sederhana. Selanjutnya gula sederhana yang berupa monosakarida dan disakarida dipecah menjadi etanol yang sifatnya asam. Oleh karena itu, umumnya tape memiliki rasa sedikit asam. Hasil sampingnya berupa CO 2 yang menyebabkan suhu dari tape meningkat atau lebih panas karena reaksi kimia tersebut bersifat eksoterm atau mengeluarkan kalor. Khamir yang ditemukan pada tape ketan hitam dan tape singkong berupa Saccharomyces cerevisiae dengan bentuk morfologi bulat atau oval. Proses fermentasi yang terjadi pada tape menghasilkan gula dan alkohol. Hal tersebut menyebabkan tape memiliki tekstur yang lunak dan berair
L. Daftar Rujukan
Astawan, M & M.W.Astawan. 1991. Teknologi Pengolahan Bahan Pangan Tepat Guna. Jakarta: Ak. Presindo Buckle, K.A., et.all, 1988, Ilmu Pangan, Jakarta: UI-Press. Campbell, N.A., J.B. Reece, & L. G. Mitchell. 2008. Biologi (Jilid 2). Jakarta:Erlangga Dwidjoseputro. 1994. Dasar -dasar Mikrobiologi. Jakarta : Djambatan Dwijoseputro. 2003. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta : Djambatan Dwyana, Zaraswati. 2004. Mikrobiologi Dasar . Makassar:Universitas Hasanuddin Entjang, I. 2003. Mikrobiologi dan Parasitologi untuk Akademi Keperawatan. PT. Citra Aditya Bhakti.
Harmita. 2006. Buku Ajar Analisis Hayati Edisi Ketiga. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Sumarsih, S., 2003. Mikrobiologi Dasar . Yogyakarta: Universitas Pembangunan Nasional Veteran. Jarvis, B. 1978. Methods for Detecting Fungi in Foods and Beverages. In Food and Beverage Mycology. Ed. Beuchat. L.R. pp. 471-504. CT: AVI Publ. Inc. Wetsport. Pelczar, M. J. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi I . Jakarta: UI Press Sumarsih, Sri. 2003. Mikrobiologi Dasar . Yogyakarta:UPN Veteran Winarno Betty S.L. 1974. Mirkrobiologi dalam Pengolahan Pangan. Jakarta: Ghalia Indo.
M. Lampiran
Khamir pada Tape Singkong Perbesaran : 40 x10 (Hansenula sp.)
Khamir pada Tape Singkong Perbesaran : 40 x10 (Saccharomyces cerevisiae)
Khamir pada Tape Ketan Perbesaran : 40 x10 (Candida utilis)
Khamir pada Tape Ketan Perbesaran : 40 x10 (Saccharomyces cerevisiae)
