PENGAMATAN SEL KHAMIR DALAM MAKANAN
LAPORAN PRAKTIKUM UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH Mikrobiologi yang dibina oleh Ibu Sitoresmi Prabaningtyas, S.Si, M.Si
Oleh Kelompok 4 Offering H 2014 Melati Putri Pertiwi
(140342604503)
Olivia Yunita
(140342600097)
Rika Ardilla
(140342605435)
Yunik Indra Lestari
(140342600067)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Maret 2016 A. TOPIK Pengamatan Sel Khamir dalam Makanan B. TUJUAN
Untuk mengetahui bentuk sel-sel khamir yang terdapat dalam makanan fermentasi. C. WAKTU DAN TEMPAT Praktikum pengamatan sel khamir dalam makanan dilakukan pada hari Kamis, 10 Maret 2016, pukul 07.00-09.30 WIB di ruang 309 Laboratorium Mikrobiologi gedung O5 Jurusan Biologi FMIPA UM. 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 (Chambell, 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). Khamir dapat membentuk lapisan filament di atas permukaan medium cair. Produksi pigmen karoteroid menandakan adanya pertumbuhan genus Rhodotorula. Sulit membedakan antara khamir dengan bakteri pada medium agar. Sel khamir mempunyai ukuran yang bervariasi, yaitu dengan panjang 1-5 µm sampai 20-50µm, dan lebar 1-10µm. sel vegetatif yang berbentuk apikulat atau lemon merupakan karakteristik grup khamir yang ditemukan pada tahap awal fermentasi alami buah-buahan dan bahan lain yang mengandung gula (Pelezar, 2008).
Pada 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 (Entjeng, 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. 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 o
C (Entjeng, 2003). Spesies lain dari Saccharomyces adalah Saccharomyces cerevisiae dan
merupakan mikroorganisme yang sangat dikenal oleh masyarakat luas sebagai ragi roti (baker’s yeast). Ragi roti ini digunakan dalam pembuatan makanan, minuman dan juga dalam industri etanol. Ragi Saccharomyces
cerevisiae mempunyai sekitar 14.000 kb DNA kromosom (85& dari DNA total) yang terdistribusi ke dalam 16 kromosom yang berbeda dan telah dikarakterisasi secara genetik. Selain itu Saccharomyces
cerevisiae
mempunyai dua unsur genetik yang lain, yaitu DNA mitokondria dan DNA plasmid 2m. Beberapa galur mengandung unsur ketiga yang disebut plasmid pembunuh (killer plasmid) (Subandi, 2014). Dengan memperhatikan aktivitas yeast yang sangat reaktif dan beragam terhadap bahan makanan, maka dapat dikatakan yeast mempunyai potensi yang besar selain sebagai agen fermentasi, dapat memberi perubahan yang sangat signifikan baik dalam rasa, aroma maupun tekstur dari pangan tersebut. Seperti kita lihat selain pada pembuatan roti dan minuman yang beraroma alkohol, atau dari sayur dan buah fermentasi. Orang-orang Mesir zaman dahulu telah menggunakan yeast dan proses fermentasi dalam memproduksi minuman beralkohol dan membuat roti pada lebih dari 5000 tahun yang lalu. Setelah ditemukannya mikroskop Louis Pasteur pada akhir tahun 1860 menyimpulkan bahwa yeast merupakan mikroba hidup yang bertindak sebagai agen dalam proses fermentasi dan digunakan sejak zaman dahulu untuk menaikan adonan roti (Entjeng, 2003). Tidak lama setelah penemuan tersebut, dilakukan upaya untuk mengisolasi yeast secara murni. Dengan kemampuan ini mulailah dilakukan produksi yeast secara komersial untuk keperluan pembuatan roti. Jenis yang dikembangkan adalah Saccharomyces cerevisiae
yang disebut dengan
Baker·s yeasts. E. ALAT DAN BAHAN Alat: 1. 2. 3. 4.
Mikroskop Kaca benda Kaca penutup Tabung reaksi
5. Lampu spiritus 6. Pipet tetes 7. Jarum inokulasi ujung lurus
Bahan: 1. Tape ketan hitam 2. Tape ubi kayu 3. Yakult
4. Ragi tape 5. Aquades 6. Alkohol 70%
7. Lisol 8. Sabun cuci
F. CARA KERJA Tape hitam dibuat suspense dengan menambahkan sedikit aquades steril. Kemudian dibuat sediaan dengan menggunakan ekstrak tersebut. Dilakukan pengamatan sel-sel khamir dalam sediaan tersebut di bawah mikroskop.
Medium yang telah mendidih kemudian diangkat dan ditunggu hingga agak dingin Kemudian hasil pengamatan digambar lalu dicari bahan pustaka untuk menentukan macam mikroorganisme yang ditemukan.
Lalu kegiatan di atas diulangi lagi tetapi dengan menggunakan bahan yang berbeda, yaitu menggunakan bahan yang berupa ubi kayu, yoghurt dan ragi tape. G. DATA HASIL PENGAMATAN No.
Jenis Makanan Fermentasi
Bentuk sel-sel Khamir
1.
Tape ketan hitam
Bulat
2.
Ubi kayu
Bulat, pseudomiselium
3.
Yakult
Tidak ada
4.
Ragi
Bulat
H. ANALISIS
Dalam praktikum pengamatan sel khamir dalam makanan fermentasi kali ini menggunakan tape ketan hitam, tape ubi kayu, minuman fermentasi yakult dan ragi. Langkah pertama yaitu dengan membuat suspensi dari makanan fermentasi tersebut dengan cara menambahkan sedikit aquades steril, hal ini dilakukan untuk mendapatkan ekstrak dari tape tersebut, yang nantinya akan diamati, selanjutnya menyediakan kaca benda dan kaca penutup dan melakukan fiksasi agar tidak terkontaminasi bakteri lain sehingga dapat mengganggu proses pengamatan. Kemudiaan membuat sediaan dengan mengambil ekstrak tape dengan menggunakan pipet, usahakan jangan sampai serat tape ikut terambil, karena serat tape yang ikut terambil dapat mengganggu proses pengematan karena pengamat bisa menyangka serat tersebut adalah khamir yang diamati. Setelah meneteskan ekstrak tape di atas preparat, kemudian menutupnya dengan kaca penutup. Tetapi sebelum meletakkan ekstrak di atas kaca benda sebaiknya kaca benda difiksasikan terlebih dahulu di atas lampu spiritus untuk sterilisasi dari kontaminasi jamur atau bakteri yang berasal dari luar. Setelah ditutup dengan kaca penutup kemudian melakukan pengamatan sediaan untuk melihat sel-sel khamir dalam sedian tersebutdi bawah mikroskop. Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan menggunakan mikroskop dengan perbesaran 1000 kali, terlihat bahwa sel khamir yang ditemukan pada tape ketan hitam berbentuk bulat dan ada beberapa yang telah muncul tunas, kemudian pada tape ubi kayu ada yang berbentuk bulat dan ada juga yang berbentuk pseudomiselium, pada ragi tape terlihat khamir berbentuk bulat dengan jumlah yang banyak, sedangkan pada yakult tidak ditemukan adanya khamir, tetapi ditemukan banyak bakteri yang berbentuk basil dan coccus. Seharusnya dalam makanan fermentasi terdapat banyak jenis sel khamir, karena untuk menghasilkan
makanan fermentasi bakteri-bakteri tersebut saling
melakukan sinergi, namun yang teramati dalam praktikukum kali ini
kebanyakan hanya satu jenis pada satu jenis makanan dan tidak ditemukan khamir pada minuman fermentasi yakult. I.
PEMBAHASAN Khamir atau disebut yeast, merupakan jamur bersel satu yang mikroskopik,tidak berflagela. Beberapa genera membentuk filamen (pseudomiselium). Cara hidupnya sebagai saprofit dan parasit. Hidup di dalam tanah atau debu di udara, tanah, daun-daun, nektar bunga, permukaan buah-buahan, di tubuh serangga, dan cairan yang mengandung gula seperti sirup, madu dan lain-lain. Khamir berbentuk bulat (speroid), elips, batang atau silindris, seperti buah jeruk, sosis, dan lain-lain. Bentuknya yang tetap dapat digunakan untuk identifikasi (Subandi, 2014). Dalam praktikum pengamatan sel khamir dalam makanan fermentasi kali ini menggunakan tape ketan hitam, tape ubi kayu, minuman fermentasi yakult dan ragi. Langkah pertama yaitu dengan membuat suspensi dari makanan fermentasi tersebut dengan cara menambahkan sedikit aquades steril, hal ini dilakukan untuk mendapatkan ekstrak dari tape tersebut, yang nantinya akan diamati, selanjutnya menyediakan kaca benda dan kaca penutup dan melakukan fiksasi agar tidak terkontaminasi bakteri lain sehingga dapat mengganggu proses pengamatan. Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan sel khamir yang ditemukan pada tape ketan hitam berbentuk bulat dan ada beberapa yang telah muncul tunas, kemudian pada tape ubi kayu ada yang berbentuk bulat dan ada juga yang berbentuk pseudomiselium, pada ragi tape terlihat khamir berbentuk bulat dengan jumlah yang banyak, sedangkan pada yakult tidak ditemukan adanya khamir, tetapi ditemukan banyak bakteri yang berbentuk basil dan coccus. Pada tape singkong ini ditemukan adanya khamir yang berbentuk pseudomiselium itu dikarenakan menurut Subandi (2014), (pseudomiselium).
beberapa genera khamir dapat membentuk filamen
Tape merupakan salah satu jenis makanan dari hasil fermentasi yang pada umumnya dengan menggunakan bahan baku dari ketan atau umbi ketela pohon yang diberi ragi sebagai sumber mikroba yang akan mengubah singkong maupun ketan hitam tadi menjadi tape. Tape sebagai hasil fermentasi menghasilkan alkohol dan gula.
Fermentasi dapat
didefinisikan sebagai proses metabolisme dimana akan terjadi perubahanperubahan kimia dalam substrat organik, kegiatan atau aktivitas mikroba yang membusukkan bahan-bahan yang difermentasi. Perubahan kimia tadi tergantung pada macam bahan, macam mikroba, pH, suhu, adanya aerasi atau perlakuan lain yang berbeda dengan faktor-faktor diatas, misalnya penambahan-penambahan bahan tertentu untuk menggiatkan fermentasi (Entjeng, 2003). Fermentasi adalah
perombakan
anaerob
karbohidrat
menghasilkan pembentukan produk fermentasi yang stabil.
yang Contoh
produk fermentasi oleh mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan meliputi barang-barang seperti etil alkohol, asam laktat, gliserol dan lain-lain. Fermentasi adalah suatu oksidasi karbohidrat anaerob dan aerob sebagian dan merupakan suatu kegiatan penguraian bahan-bahan karbohidrat. Khamir terdapat dalam tape dalam bentuk Saccharomyces cerevisiae yang terkandung dalam ragi. Tape adalah sejenis panganan yang dihasilkan dari proses peragian (fermentasi). Tape dapat dibuat dari singkong (ubi kayu) dan hasilnya dinamakan tape singkong. Bila dibuat dari ketan hitam maupun ketan putih hasilnya dinamakan tape ketan atau tape pulut (Fardiaz 1992). Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan, pada makanan fermentasi tape singkong ditemukan mikroba, yang diduga terlibat dalam pembuatan tape yaitu Saccharomyces sp.. Sedangkan pada makanan fermentasi ketan hitam juga ditemukan sel khamir, yaitu Saccharomyces sp .Menurur Hastuti (2015) menyatakan bahwa, ada banyak spesies khamir yang berperan dalam proses pembuatan makanan fermentasi. Sering kali dalam makanan fermentasi dijumpai beberapa spesies khamir secara bersama-sama. Masing-masing spesies khamir ini mempunyai peranan sendiri-sendiri dalam proses fermentasi ini.
Sumber: Ahmad (2005)
Organisme-organisme dalam tape singkong dan tape ketan tersebut melakukan suatu metabolisme tertentu sehingga dapat memfermentasikan tape ubi kayu dan ketan. Untuk melakukan proses metabolisme, mikroorganisme membutuhkan sumber energi berupa karbohidrat, protein, lemak, mineral dan zat-zat gizi yang terdapat dalam bahan pangan. Menurut Lia (2012), proses dari awal hingga terbentuknya tape memang diawali dengan hidrolisis amilum menjadi glukosa oleh Aspergillus sp, glukosa yang terbentuk akan diubah menjadi alkohol oleh beberapa khamir misalnya Candida sp., S.cerevisiae sp. dan Hansenula sp yang bersifat anaerob fakultatif. Alkohol tersebut kemudian diubah menjadi asam asetat oleh Acetobacter acetii. Namun pada pengamatan kali ini kami tidak dapat menemukan Aspergillus sp dan Acetobacter acetii. Ciri-ciri dari Saccharomyces sp.,memiliki pertunasan multipolar, yaitu tunas muncul dari sekitar ujung sel. Pembelahan tunas, yaitu gabungan antara pertunasan dan pembelahan. Pada proses ini mula-mula terbentuk tunas, tetapi tempat melekatnya tunas pada sel induk relatif besar, kemudian terbentuk septa yang memisahkan tunas dari induk selnya. Pada Saccharomycessp., areal tempat melekatnya tunas pada induk sedemikian kecilnya sehingga seolah tidak pernah terbentuk septa (tidak dapat dilihat oleh mikroskop biasa). Pembentukan askospora.
Pada
khamir
diploid
seperti
Saccharomyces cerevisiae, meiosis dapat terjadi langsung dari sel vegetatif. Spora berbentuk bulat atau oval dengan permukaan halus. Saccharomyces sp. berfungsi dalam pembuatan roti dan bir, karena Saccharomyces sp. bersifat fermentatif (melakukan fermentasi, yaitu
memcah glukosa menjadi karbondioksida dan alkohol) kuat. Namun, dengan adanya oksigen, Saccharomyces sp. juga dapat melakukan respirasi yaitu mengoksidasi gula menjadi karbon dioksida dan air (Harmita 2006). Fermentasi yang terjadi pada tape yaitu perubahan pati menjadi gula dan oleh ragi gula diubah menjadi alkohol sehingga ketan menjadi lunak, berair, manis dan berbau alkohol. Reaksi: 2(C6H10O5)n + nH2O → n C12H22O11 (Amilum/pati amilase maltosa) C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O6 (Maltosa maltase glukosa) C6H12O6 → 2 C2H5OH + CO2 (Glukosa alkohol) Dalam ragi tape yang diamati terlihat adanya sel-sel khamir yang berbentuk bulat sama seperti yang ditemukan pada tape ketan hitam. Hal ini diakarenakan jenis ragi yang digunakan pada pembuatan tape dan ragi yang menjadi bahan amatanadalah sama, sehingga bentuk dan sesies khamirnya pun sama, yakni Saccharomyces sp.. Sedangkan pada minuman fermentasi yakult tidak ditemukan adanya sel-sel khamir tetapi ditemukan bakteri dengan bentuk basil dan coccus yang diduga adalah Lactobacillus sp. dan Streptococcus sp. yang biasa digunakan dalam pembuatan J.
minuman fermentasi yang berbahan dasar susu. SIMPULAN Bentuk sel khamir yang ditemukan pada makanan fermentasi tape singkong berbentuk bulat dan ada pula yang membentuk pseudomiselium, pada ragi tape juga ditemukan sel khamir dengan bentuk bulat begitu pula dengan tape ketan hitam yang juga ditemukan sel khamir dengan bentuk bulat.
DAFTAR RUJUKAN Ahmad, Z.R. 2005. Pemanfaatan Khamir Saccharomyces Cerevisiae Untuk Ternak. Bogor: Balai Penelitian Veteriner. Campbell, dkk. 2008. Biologi (Jilid 2). US: Benjamin Cummings Campbell, Reece, et al. Biology 9th Edition.US: Benjamin Cummings Chan, Pelczar, Michael. 2008. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI Press Dwidjoseputro. 1998. Dasar – Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan. Erlangga. Hastuti, U.S. 2015. Penunjuk Praktikum Mikrobiologi. Malang: UMM Press. Hastuti, Utami Sri. 2015. Penuntun Praktikum Mikrobiologi. Malang: UMMPress. Maskoeri, J. 1989. Biologi Umum untuk
Perguruan Tinggi. Surabaya: Bina
Pustakatama. Pelczar, M. J. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi I. Jakarta: UI Press Suriawiria, U. 1986. Pengantar Mikrobiologi Umum. Bandung: Penerbit Angkasa Volk, A.W & Wheeler, M.F. 1993. Mikrobiologi Dasar jilid 1.Jakarta: Penerbit Erlangga. Volk, W.A. & Wheeler, M.F. 1998. Mikrobiologi Dasa Edisi Kelimar. Jakarta: Penerbit Erlangga.
LAMPIRAN
