MAKALAH MIKRBIOLOGI
RHIZOPUS SP
I.
PENDAHUUAN
Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzimenzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada. Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tempat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan. Sekilas, makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian yang ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuhtumbuhan. Misalnya dalam bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sif at kehidupannya yang khas. Walaupun di bidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang menguntungkan menguntungkan jauh lebih menonjol. Beberapa bahan makanan yang sampai saat ini dibuat dengan menggunakan mikroorganisme sebagai bahan utama prosesnya, misalnya mis alnya pembuatan bir dan minuman anggur dengan
menggunakan ragi, pembuatan roti dan produk air susu dengan bantuana bakteri asam laktat, dan pembuatan cuka dengan bantuan bakteri cuka. Pengolahan kacang kedelai di beberapa negara banyak yang menggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri bakteri asam laktat. Bahkan asam laktat dan asam sitrat yang dalam jumlah besar diperlukan oleh industri bahan makanan masing-masing dibuat dengan bantuan asam laktat dan Aspergillus niger (Darkuni, 2001). Beberapa kelompok mikroorganisme dapat digunakan sebagai indikator kualitas makanan. Mikroorganisme ini merupakan kelompok bakteri yang keberadaannya di
makanan di atas batasan jumlah tertentu, yang dapat menjadi indikator suatu kondisi yang terekspos yang dapat mengintroduksi organisme hazar dous (berbahaya) dan menyebabkan proliferasi spesies patogen ataupun toksigen. Tidak semua mikroba yang ada dapat digunakan dalam industri. Menurut Kusnadi, dkk (2003) mikroorganisme industri merupakan organisme yang dipilih secara hati-hati sehingga dapat membuat satu atau banyak produk khusus. Bahkan jika mikroorganisme industri merupakan salah satu yang sudah diisolasi dengan teknik tradisional, mikroorganisme tersebut menjadi organisme yang sangat termodifikasi sebelum memasuki industri berskala besar. Sebagian besar mikroorganisme industri merupakan spesialis metabolik yang secara spesifik mampu menghasilkan metabolit tertentu dalam jumlah yang sangat besar pula. Untuk mencapai spesialisasi metabolik tinggi tersebut, strain industri diubah secara genetika melalui mutasi dan rekombinasi. Saat ini, harga protein hewani yang berasal dari daging, ikan, telur dan susu s emakin mahal sehingga tidak terjangkau oleh masyarakat luas, khususnya yang berpendapatan pas-pasan. Untuk mencegah meluasnya masalah kekurangan gizi terutama protein di masyarakat, perlu digalakkan pemakaian sumber-sumber protein nabati. Penggunaan protein nabati dari kacangkacangan (seperti tahu, tempe, dan oncom) telah terbukti ampuh untuk mengatasi masalah kekurangan gizi dan protein tersebut (Siswono, 2002). 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. Sediaan fermentasi ini secara umum dikenal sebagai “ragi tempe”.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Rhizopus sp merupakan kapang yang penting dalam industri makanan sebagai penghasil berbagai macam ezim seperti amilase, protease, pektinase dan lipase. Kapang dari Rhizopus sp juga telah diketahui sejak lama sebagai kapang yang memegang peranan utama pada proses fermentasi kedele menjadi tempe. Jenis-jenis kapang yang ditemukan diketahui sebagai Rhizopus oligosporus, Rh. oryzae, Rh. stolonifer (kapang roti), atau Rh. Arrhizus (Pudjiraharti, dkk). Spesies-spesies dari Rhizopus sering ditemukan pada tanah, buah yang busuk, dan tanaman. Miselium Rhizopus terdiri dari dua jenis, satu tert anam 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. Sporangia berbentuk sama, bundar atau hampir bundar dengan bagian tengah yang agak rata.
Rhizopus sp
Jenis-jenis Rhizopus yang ditemukan : 1. 1.
Rhizopus oligosporus
Rhizopus oligosporus dapat menghasilkan protease asam dalam substrat kedele baik secara fermentasi padat maupun cair, bersifat proteolitik kuat dan amilolitik kurang kuat.
Rhizopus oligosporus
1. 2.
Rhizopus oryzae
Rhizopus oryzae mempunyai sifat amilolitik kuat dan proteolitik kurang kua.
1. Rhizopus stolonifer (Rhizopus roti) Rhizopus stolonifer (Rhizopus roti) bagus dalam produksi asam laktat dan kurang kuat dalam hal amilolitik dan proteolitik.
Fermentasi berasal dari kata Latin ”fervere” yang berarti mendidih, yang menunjukkan adanya aktivitas dari yeast pada ekstrak buah-buahan atau larut an malt biji-bijian (Adams, 2000). Kelihatan seperti mendidih disebabkan karena terbentuknya gelembung-gelembung gas CO2 yang diakibatkan proses katabolisme atau biodegradasi secara anaerobik dari gula yang ada dalam ekstrak. Fermentasi ditinjau secara biokimia mempunyai perbedaan arti dengan mikrobiologi industri. Secara biokimia, fermentasi diartikan sebagai terbentuknya energi oleh proses katabolisme bahan organik, sedang dalam mikrobiologi industri, fermentasi diartikan lebih luas yaitu sebagai suatu proses untuk mengubah bahan baku menjadi suatu produk oleh massa sel mikroba. Dalam hal ini, fermentasi berarti pula pembentukan komponen sel secara aerob yang dikenal dengan proses anabolisme atau biosintesis. Mikrobiologi industri adalah fermentasi dalam pengertian yang lebih luas yang menguraikan macam-macam proses guna memperoleh hasil dalam skala industri dengan mass culture atau mikroba. Secara komersial, fermentasi dibagi menjadi 4 tipe, yaitu : 1. Fermentasi yang menghasilkan sel mikroba atau biomass. 2. Fermentasi yang menghasilkan enzim mikroba.
3. Fermentasi yang menghasilkan metabolit mikroba baik primer maupun sekunder. 4. Fermentasi yang memodifikasi bahan yang disebut pula dengan proses transformasi. Salah satu pemanfaatan Rhizopus dalam bidang industri adalah pada pembuatan tempe. Tempe banyak dikonsumsi di Indonesia, tetapi sekarang telah mendunia. Kaum vegetarian di seluruh dunia banyak yang telah menggunakan tempe sebagai pengganti daging. Akibatnya sekarang tempe diproduksi di banyak tempat di dunia, tidak hanya di Indonesia. Berbagai penelitian di sejumlah negara, seperti Jerman, Jepang, dan Amerika Serikat. Indonesia juga sekarang berusaha mengembangkan galur (strain) unggul Rhizopus untuk menghasilkan tempe yang lebih cepat, berkualitas, atau memperbaiki kandungan gizi tempe. Beberapa pihak mengkhawatirkan kegiatan ini dapat mengancam keberadaan tempe sebagai bahan pangan milik umum karena galur-galur ragi tempe unggul dapat didaftarkan hak patennya sehingga penggunaannya dilindungi undang-undang (memerlukan lisensi dari pemegang hak paten). Secara umum, tempe berwarna putih karena pertumbuhan miselia kapang yang merekatkan biji-biji kedelai sehingga terbentuk tekstur yang memadat. Degradasi komponen-komponen kedelai pada fermentasi membuat tempe memiliki rasa dan aroma khas. Berbeda dengan tahu, tempe terasa agak masam. Kapang yang tumbuh pada kedelai menghidrolisis senyawasenyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang mudah dicerna oleh manusia. Tempe kaya akan serat pangan, kalsium, vitamin B dan zat besi. Berbagai ma cam kandungan dalam tempe mempunyai nilai obat, seperti antibiotika untuk menyembuhkan infeksi dan antioksidan pencegah penyakit degeneratif. Selain tempe, oncom juga merupakan makanan yang dibuat dari fermentasi terhadap biji kedelai. Oncom merah dihasilkan oleh kapang Neurospora sitophila yang mempunyai strain jingga, merah, merah muda, dan warna peach. Sedangkan oncom hitam dihasilkan oleh kapang Rhizopus oligosporus. Jadi, warna merah atau hitam pada oncom ditentukan oleh warna pigmen yang dihasilkan oleh kapang yang digunakan dalam proses fermentasi. Oncom dapat dibuat dari kacang kedelai dan kacang tanah. Bahan baku lainnya yang diperlukan dalam pembuatan oncom adalah kapang. Kapang oncom dapat mengeluarkan enzim lipase dan protease yang aktif selama proses fermentasi dan memegang peranan penting dalam penguraian pati menjadi gula, penguraian bahan-bahan dinding sel kacang, dan penguraian
lemak, serta pembentukan sedikit alkohol dan berbagai ester yang berbau sedap dan harum (James M. Jay, 2000).
III.
PEMBAHASAN
Rhizopus sudah banyak dimanfaatkan oleh masyarakat Indonesia dalam pembuatan tempe. Rhizopus yang tumbuh pada kedelai menghidrolisis senyawa-s enyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang mudah dicerna oleh manusia. Terdapat berbagai metode pembuatan tempe. Secara umum terdiri dari tahapan perebusan, pengupasan, perendaman dan pengasaman, pencucian, inokulasi dengan ragi, pembungkusan, dan fermentasi. Pada tahap awal pembuatan tempe, biji kedelai direbus. Tahap perebusan ini berfungsi sebagai proses hidrasi, yaitu agar biji kedelai menyerap air sebanyak mungkin. Perebusan juga dimaksudkan untuk melunakkan biji kedelai supaya nantinya dapat menyerap asam pada tahap perendaman. Kulit biji kedelai dikupas pada tahap pengupasan agar miselium fungi dapat menembus biji kedelai selama proses fermentasi. Pengupasan dapat dilakukan dengan tangan, diinjak-injak dengan kaki, atau dengan alat pengupas kulit biji. Setelah dikupas, biji kedelai direndam. Tujuan tahap perendaman ialah untuk hidrasi biji kedelai dan membiarkan terjadinya fermentasi asam laktat secara alami agar diperoleh keasaman yang dibutuhkan untuk pertumbuhan fungi. Fermentasi asam laktat terjadi dicirikan oleh munculnya bau asam dan buih pada air rendaman akibat pertumbuhan bakteri Lactobacillus. Bila pertumbuhan bakteri asam laktat tidak optimum (misalnya di negaranegara subtropis), asam perlu ditambahkan pada air rendaman. Fermentasi asam laktat dan pengasaman ini ternyata juga bermanfaat meningkatkan nilai gizi dan menghilangkan bakteri bakteri beracun. Proses pencucian akhir dilakukan untuk menghilangkan kotoran yang mungkin dibentuk oleh bakteri asam laktat dan agar biji kedelai tidak terlalu asam. Bakteri dan kotorannya dapat menghambat pertumbuhan fungi. Inokulasi dilakukan dengan penambahan inokulum, yaitu ragi tempe atau laru. Inokulum dapat berupa kapang yang tumbuh dan dikeringkan pada daun waru atau daun jati (disebut usar; digunakan secara tradisional), spora kapang tempe dalam medium tep ung (terigu, beras, atau tapioka; banyak dijual di pasaran), ataupun kultur R. oligosporus murni (umum digunakan oleh pembuat tempe di luar Indonesia). Inokulasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu (1) penebaran inokulum pada permukaan kacang kedelai yang sudah dingin dan
dikeringkan, lalu dicampur merata sebelum pembungkusan; atau (2) inokulum dapat dicampurkan langsung pada saat perendaman, dibiarkan beberapa lama, lalu dikeringkan. Setelah diinokulasi, biji-biji kedelai dibungkus atau ditempatkan dalam wadah untuk fermentasi. Berbagai bahan pembungkus atau wadah dapat digunakan (misalnya daun pisang, daun waru, daun jati, plastik, gelas, kayu, dan baja), asalkan memungkinkan masuknya udara karena kapang tempe membutuhkan oksigen untuk tumbuh. Bahan pembungkus dari daun atau plastik biasanya diberi lubang-lubang dengan cara ditusuk-tusuk. Biji-biji kedelai yang sudah dibungkus dibiarkan untuk mengalami proses fermentasi. Pada proses ini kapang tumbuh pada permukaan dan menembus biji-biji kedelai, menyatukannya menjadi tempe. Fermentasi dapat dilakukan pada suhu 20 °C – 37 °C selama 18 – 36 jam. Waktu fermentasi yang lebih singkat biasanya untuk tempe yang menggunakan banyak inokulum dan suhu yang lebih tinggi, sementara proses tradisional menggunakan laru dari daun biasanya membutuhkan waktu fermentasi sampai 36 jam. Selain tempe, oncom juga merupakan makanan yang dibuat dari fermentasi terhadap biji kedelai. Saat ini dikenal dua jenis oncom, yaitu merah dan hitam. Perbedaan kedua jenis oncom tersebut terletak pada jenis kapang. Oncom merah dihasilkan oleh kapang Neurospora sitophila yang mempunyai strain jingga, merah, merah muda, dan warna peach. Sedangkan oncom hitam dihasilkan oleh kapang Rhizopus oligosporus. Jadi, warna merah atau hitam pada oncom ditentukan oleh warna pigmen yang dihasilkan oleh kapang yang digunakan dalam proses fermentasi. Oncom dapat dibuat dari kacang kedelai dan kacang tanah. Bahan baku lainnya yang diperlukan dalam pembuatan oncom adalah kapang. Kapang oncom dapat mengeluarkan enzim lipase dan protease yang aktif selama proses fermentasi dan memegang peranan penting dalam penguraian pati menjadi gula, penguraian bahan-bahan dinding sel kacang, dan penguraian lemak, serta pembentukan sedikit alkohol dan berbagai ester yang berbau sedap dan harum (James M. Jay, 2000). Proses fermentasi oleh kapang Neurospora sitophila dan Rhizopus oligosporus dapat mencegah terjadinya efek flatulensi (kembung perut). Selama proses fermentas i oncom, kapang akan menghasilkan enzim alpha-galaktosidase yang dapat menguraikan rafinosa dan
stakhiosa kedelai sampai pada level yang sangat rendah, sehingga tidak berdampak pada terbentuknya gas. Pada saat pembuatan oncom, sangat penting untuk memperhatikan masalah sanitasi dan higiene untuk mencegah timbulnya pencemaran dari mikroba-mikroba lain, terutama kapang Aspergillus flavus yang mampu memproduksi racun aflatoksin. Kapang Aspergillus flavus juga biasanya tumbuh pada kacang-kacangan dan biji-bijian yang sudah jelek mutunya sehingga sangat dianjurkan menggunakan bahan baku yang baik mutunya untuk mencegah terbentuknya racun aflatoksin. Akan tetapi kita tidak perlu terl alu khawatir dengan racun aflatoksin, karena kapang Neurospora sitophila dan Rhizopus oligosporus mampu berperan sebagai penekan produksi aflatoksin (James M. Jay, 2000).
IV.
KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan di atas, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain: 1. Jenis-jenis kapang yang ditemukan diketahui sebagai Rhizopus oligosporus, Rh. oryzae, Rh. stolonifer (kapang roti), atau Rh. Arrhizus. 2. Rhizopus sudah banyak dimanfaatkan oleh masyarakat Indonesia dalam pembuatan tempe. 3. Selain tempe, oncom juga merupakan makanan yang dibuat dari fermentasi terhadap biji kedelai. 4. Proses fermentasi oleh kapang Rhizopus oligosporus dapat mencegah terjadinya efek flatulensi (kembung perut).
DAFTAR PUSTAKA
Darkuni, M. Noviar. 2001. Mikrobiologi (Bakteriologi, Virologi, dan Mikologi). Malang: Universitas Negeri Malang. Kusnadi, dkk. 2003. Mikrobiologi. Malang: JICA. James, P. & M. D. Carter (1988). Gammalinolenic acid as a nutrient. J. Food Technol., 42, 72-82.
