produksi asam lemak rantai pendek pada media … · asam-asam organik yang digunakan adalah...

PRODUKSI ASAM LEMAK RANTAI PENDEK PADA MEDIA

YANG DISUPLEMENTASI DENGAN TEPUNG REBUNG

BAMBU TABAH (Gigantochloa nigrociliata BUZE-KURZ)

OLEH BAKTERI SALURAN PENCERNAAN

SKRIPSI

Oleh :

PUTU AGUS NADIARTA

NIM. 1111205008

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2017

i

PRODUKSI ASAM LEMAK RANTAI PENDEK PADA MEDIA YANG

DISUPLEMENTASI DENGAN TEPUNG REBUNG BAMBU TABAH

(Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) OLEH BAKTERI SALURAN

PENCERNAAN

S K R I P S I

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Udayana

OLEH:

PUTU AGUS NADIARTA

1111205008

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA

2017

ii

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul: “Produksi Asam

Lemak Rantai Pendek pada Media yang Disuplementasi dengan Tepung

Rebung Bambu Tabah (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) Oleh Bakteri

Saluran Pencernaan” adalah karya saya dan belum pernah di ajukan dalam bentuk

apapun ke perguruan tinggi lain dan belum pernah dipublikasikan. Semua sumber

data dan informasi yang dikutip dalam tulisan ini telah disebutkan didalam naskah

dan cantumkan ke dalam Dafrar Pustaka secara jelas dan dapat doperiksa

kebenarannya.

Denpasar, 31 Januari 2017

Putu Agus Nadiarta

NIM. 1111205008

iv

RIWAYAT HIDUP

Putu Agus Nadiarta dilahirkan di Denpasar pada 14 Oktober 1993. Penulis

merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Wayan Wiarsana dan

Ni Nengah Rapi Ratnadi .

Penulis memulai pendidikan di SDN 4 Sesetan pada tahun 1999 dan

menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMP

Anugrah Denpasar dan menyelesaikannya pada tahun 2008. Pada tahun 2011

penulis menyelesaikan pendidikan di SMAK Santo Yoseph Denpasar. Sejak tahun

2011 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian,

Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana

maupun panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan dan sebagai

fungsionaris organisasi kemahasiswaan di lingkungan Fakultas Teknologi

Pertanian, Universitas Udayana.

v

Putu Agus Nadiarta. 1111205008. 2017. Produksi Asam Lemak Rantai

Pendek pada Media yang Disuplementasi dengan Tepung Rebung Bambu

Tabah (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) oleh Bakteri Saluran

Pencernaan. Di bawah Bimbingan Prof. Ir. Nyoman Semadi Antara, MP.,

Ph.D. dan Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, MP.

ABSTRAK

Rebung bambu tabah (Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz) diketahui

mengandung oligosakrida yang berpotensi sebagai prebiotik. Pada studi ini

dilakukan eksperimen fermentasi media yang disuplementasi tepung rebung

bambu tabah (TRYP) oleh bakteri fekal. Tujuan penelitian ini adalah untuk

mengetahui pertumbuhan bakteri fekal (bakteri asam laktat dan koliform fekal)

selama proses fermentasi. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui asam

lemak rantai pendek yang dihasilkan selama proses fermentasi. Fermentasi

dilakukan pada suhu 37˚C pada media TrYP dan GYP (Glucose Yeast Pepton)

sebagai media kontrol. Observasi dilakukan pada rentan waktu fermentasi dari 0

jam sampai 24 jam dengan interval waktu 6 jam. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa asam asetat dan asam butirat dihasilkan setelah fermentasi 6 jam pada

media TRYP sebanyak 1,72 % dan 1,91 % yang di fermentasi oleh saluran

pencernaan. Sedangkan untuk asam laktat dan asam propionat dihasilkan setelah

12 jam fermentasi sebanyak 1,28 % dan 1,60 %.

[Kata Kunci]: Gigantochloa nigrociliata, fermentasi, tepung rebung, asam lemak

rantai pendek, bakteri fekal.

vi

Putu Agus Nadiarta. 1111205008. 2017. Production Of Short Chain Fatty

Acid of Suplemented Medium by Shoot of Tabah Bamboo Flour

(Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz) By Gastrointestinal Bacteria

Supervised by Prof. Ir. Nyoman Semadi Antara, MP., Ph.D. and Prof. Dr. Ir.

G.P. Ganda Putra, M.P.

ABSTRACT

Shoots of tabah bamboo (Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz) are

known containing oligosaccharides as a prebiotic. In recent study the fecal

bacteria was experimented in fermentation of medium supplemented by bamboo

shoot powder (TrYP). The aim of this study was to determined the growth of fecal

bacteria (lactic acid bacteria and fecal coliform) during process of fermentation.

The study also determined the short chain fatty acid (SCFA), which produced

during of fermentation. Fermentation was carried out at 37˚C in medium of

TRYP and GYP as a control medium. The observation was done from initial of

fermentation (0 hour) up to 24 hours in time interval of 6 hours. The result were

acetic acid and butyric acid produced after 6 hours (1.72% and 1.91%) in TrYP

medium fermented by gastrointestinal bacteria. On the other hand, lactic acid and

propionic acid were produced maximumly after 12 hours fermentation (1.28% and

1.60%).

[Keywords]: Gigantochloa nigrociliata, bamboo shoot flour, fermentation, short

chain fatty acid, lactic acid bacteria, fecal bacteria.

vii

RINGKASAN

Rebung bambu tabah (Gigantochloa nigrociliata Buze-Kurz) merupakan

salah satu varietas rebung bambu lokal yang biasa dikonsumsi dan digemari

masyarakat. Rebung bambu tabah memiliki ciri – ciri pelepah berwarna coklat

muda sampai hijau ke abu-abuan, warna daun pada pelepah buluh pada ujung

rebung bambu tabah berwarna coklat sampai hijau.

Rebung bambu tabah memiliki kandungan protein (2,29%), karbohidrat

(1,53%), lemak (0,22 %), serat kasar (3,14%), vitamin C (4,65 mg) serta kadar air

(92,38%). Dalam 100 gram rebung bambu tabah terdapat pula HCN sebanyak

0,073mg (Kencana et al., 2009). Hasil penelitian Puspaningrum (2014)

menunjukkan bahwa kandungan serat pangan tepung rebung bambu tabah seperti

hemiselulosa sebesar 30,99% (bk), selulosa sebesar 37,55% (bk) dan lignin

sebesar 4,05% (bk) selain itu pada tepung rebung bambu tabah mengandung

komponen oligosakarida yaitu sukrosa dan rafinosa sebesar 4,55% (bk).

Oligosakarida adalah karbohidrat sederhana berantai pendek dengan

struktur kimia yang unik, senyawa ini tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim

pencernaan, sifatnya menyerupai serat pangan, sehingga tidak bisa diserap dalam

usus kecil, yang akan masuk ke usus besar. Selanjutnya akan difermentasi oleh

bakteri-bakteri yang ada dalam usus besar, sehingga oligosakarida sering berperan

sebagai prebiotik karena mampu menstimulasi pertumbuhan bakteri asam laktat

seperti kelompok bakteri lactobacilli dan bifidobacteria di dalam saluran

pencernaan. Pada hasil penelitian Robefroid (1985), oligosakarida (terutama

fructo-oligosakarida) difermentasi oleh bifidobacteria yang tumbuh serta

berkembang pada feses manusia.

Prebiotik didefinisikan sebagai bahan pangan yang tidak dapat dicerna

oleh saluran cerna dan memberikan efek yang positif terhadap mikroflora dengan

secara selektif menstimulasi pertumbuhan bakteri pada kolon terutama lactobacilli

dan bifidobacteria (Roberfroid, 2000). Dalam tepung rebung bambu tabah

terdapat oligosakarida dalam bentuk rafinosa, stakiosa dan sukrosa yang dapat

menstimulasi bakteri asam laktat (Puspaningrum, 2014).

viii

Puspaningrum (2014) menyebutkan bahwa bakteri asam laktat yang di uji

secara in vitro dapat tumbuh dengan baik pada media yang ditambah tepung

rebung bambu tabah sebanyak 2 gram per 100ml media. Pertumbuhan

Lactobacillus casei subsp. rhamnosus tumbuh dengan baik pada media

termodifikasi sebanyak 3,1 x 1010 CFU/g - 5,8 x 1010 CFU/g. Hasil penelitian

Subakti et al., (2015) meyimpulkan bahwa selama fermentasi terjadi pertumbuhan

Lactobacillus casei subsp. rhamnosus yang diikuti oleh penurunan pH dan

produksi asam lemak rantai pendek (asam laktat, asam asetat, asam propionat, dan

asam butirat).

Belum ada penelitian kemampuan tepung rebung bambu tabah dalam

menstimulasi bakteri asam laktat dalam campuran bakteri fekal dan asam lemak

rantai pendek yang dihasilkan. Berdasarkan hal tersebut dilakukan penelitian

terhadap tepung rebung bambu tabah yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh

suplementasi tepung rebung bambu tabah dan lama fermentasi terhadap

pertumbuhan bakteri fekal dan produksi asam lemak rantai pendek, dan untuk

mengetahui berapa lama fermentasi media yang disuplementasi tepung rebung

bambu tabah dapat memproduksi asam lemak rantai pendek yang maksimum.

Metode perhitungan total bakteri (baik bakteri asam laktat atau bakteri

fekal) ditentukan dengan metode permukan. Pengenceran yang digunakan adalah

10-5, 10-6 dan 10-7 Media untuk perhitungan total bakteri yang di gunakan adalah

MRS Agar padat untuk perhitungan bakteri asam laktat dan VRBG agar padat

untuk perhitungan bakteri fekal, kemudian diinkubasi dalam inkubator pada suhu

37°C selama 48 jam dalam suasana aerob (Fardias, 1992). Pengukuran pH

dilakukan dengan menggunakan pH meter (Sudarmadji et al., 1997). Elektroda

dicelupkan kedalam sampel sebanyak 10 ml. pH meter dibiarkan hingga

menunjukkan suatu angka yang stabil, angka ini dicatat sebagai nilai pH terukur.

Analisis profil asam-asam organik dilakukan dengan menggunakan High

Performance Liquid Chromatography (HPLC) (Benson dan Woo, 1984). Standar

asam-asam organik yang digunakan adalah konsentrasi standar 100 mM (asam

laktat, asam asetat, asam propionat, dan asam butirat). Tahapan-tahapan HPLC

adalah sebagai berikut : media hasil fermentasi disentrifugasi denganxz kecepatan

3500 rpm kemudian 1 ml supernatant sampel diambil dan ditambahkan 10 µl

ix

asam sulfur salisilat untuk mengendapkan protein yang terkandung pada sampel.

Selanjutnya disentrifugasi kembali dengan sentrifugasi mikro dengan kecepatan

13000 rpm kemudian disaring dengan saringan membran 0,45 mikron. Setelah itu

sampel siap untuk diinjeksikan sebanyak 10 µl. Kondisi HPLC adalah sebagai

berikut: eluen atau fase geraknya H2SO4 0,01 N, laju alir 0,5 ml per menit,

panjang gelombang detektor UV 210 nm, jenis kolom yang digunakan kolom

asam organik yang mengandung Cation-exchange resin, diameter kolom 0,65 cm,

panjang kolom 30 cm, suhu kolom 80°C dan jenis detektor yaitu detektor UV.

Analisis asam-asam organik selesai dalam waktu 35 menit.

Hasil dari penelitian ini adalah media yang disuplementasi tepung rebung

bambu tabah (Gigantochola nigrociliata Buze-Kurz) mampu menstimulasi

pertumbuhan bakteri fekal saat fementasi dan dapat menghsilkan asam lemak

rantai pendek.

Asam butirat dan asam asetat dapat di produksi secara maksimum adalah 6

jam fermentasi sebesar 1,91% dan 1,72%, sedangkan untuk asam laktat dan asam

propionat diproduksi pada 12 jam fermentasi sebesar 1,28% dan 3,10%.

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa,

karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul

“Produksi Asam Lemak Rantai Pendek pada Media yang Disuplementasi dengan

Tepung Rebung Bambu Tabah (Gigantochloa Nigrociliata Buze-Kurz) Oleh

Bakteri Fekal”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin

mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang

setulus-tulusnya kepada:

1. Bapak Prof. Ir. Nyoman Semadi Antara, MP., Ph.D., selaku dosen

pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, M.P. selaku dosen

pembimbing II yang tidak pernah lelah memberikan bimbingan, arahan dan

solusi dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, MS., selaku Dekan Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas bantuan moral dan

bimbingan yang diberikan.

3. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.

4. Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi

Pertanian, Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama

menempuh kuliah hingga penyusunan skripsi ini.

5. Keluarga besar, Bapak, Ibu, Adik, beserta keluarga besar yang telah

mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir ini.

6. Kawan-kawan FTP khususnya TIP 2011 \ yang selalu saling mendukung

satu sama lain untuk mencapai cita-cita dan impian masing-masing.

Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas

semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya

optimal untuk menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka

penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka

xi

penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi

pembaca.

Bukit Jimbaran, Januari 2017

Penulis

xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i

HALAMAN PERNYATAAN.............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v

ABSTRACT ......................................................................................................... vi

RINGKASAN .................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ x

DAFTAR ISI .................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvi

I. PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................ 3

1.3. Tujuan Penelitian .............................................................................. 3

1.4. Hipotesis .......................................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................ 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 5

2.1. Rebung Bambu Tabah ...................................................................... 5

2.2. Prebiotik ........................................................................................... 6

2.3. Bakteri Pencernaan Pada Kolon. ....................................................... 7

2.3.1. Bakteri asam laktat .................................................................... 7

2.3.2. Bakteri koliform........................................................................ 8

xiii

2.4. Derajat Keasaman ............................................................................. 8

2.5. Pertumbuhan Bakteri ........................................................................ 8

2.6. Asam Lemak Rantai Pendek ........................................................... 11

III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 12

3.1. Tempat dan Waktu Penmelitian ...................................................... 12

3.2. Bahan dan Alat ............................................................................... 12

3.2.1. Bahan ..................................................................................... 12

3.2.2. Alat ......................................................................................... 12

3.3. Pelaksanaan Penelitian .................................................................... 13

3.3.1 Persiapan kultur bakteri pencernaan ........................................ 13

3.3.2 Pembuatan tepung rebung bambu tabah .................................. 13

3.3.3 Pembuatan media fermentasi ................................................... 15

3.3.4 Fermentasi pada media ............................................................ 15

3.4. Parameter yang Diamati .................................................................. 16

3.4.1 Penentuan total bakteri ............................................................ 16

3.4.2 Penentuan pH (derajat keasaman)............................................ 17

3.4.3 Penentuan asam lemak rantai pendek (ALRP) ......................... 17

3.5. Analisis Data .................................................................................. 18

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 18

4.1. Stimulasi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat .................................. 19

4.2. Pertumbuhan Bakteri Koliform Fekal ............................................. 19

4.3. pH (Derajat Keasaman) .................................................................. 21

4.4. Produkasi Asam Lemak Rantai Pendek (ALRP) ............................. 22

V. KESIMPULAN DAN SARAN……………………………………………. 26

5.1. Kesimpulan .................................................................................... 26

5.2. Saran .............................................................................................. 26

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………27

LAMPIRAN……………………………………………………………………...29

xiv

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

1. Total rata-rata (CFU/ml) bakteri asam laktat pada media YP, TrYP,

dan GYP pada fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam ..... .. 19

2. Total rata-rata (CFU/ml) bakteri asam laktat pada media YP, TrYP,

dan GYP pada fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam ....... 21

3. Nilai rata-rata pH pada media YP, TrYP, dan GYP pada fermentasi

fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam dan 24 jam ............................. 22

4. Nilai rata-rata (%) asam lemak rantai pendek dari fermentasi media

YP ........................................................................................................ 25

5. Nilai rata-rata (%) asam lemak rantai pendek dari fermentasi media

TrYP ..................................................................................................... 25

6. Nilai rata-rata (%) asam lemak rantai pendek dari fermentasi media

TrYP ..................................................................................................... 25

xv

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

1. Rebung bambu tabah (Gigantochloa nigrociliata Buse-Kurz)

(Kencana et al,.2012) ........................................................................ .. 5

2. Penampakan bakteri asam laktat setelah pewarnaan gram pada

miskroskop .......................................................................................... 7

3. Grafik yang menunjukan fase - fase pertumbuhan bakteri: 1.fase lag,

2.fase pertumbuhan, 3.Fase stasioner, 4.Fase kematian

(Dwidjoseputro et al., 1989) .............................................................. 9

4. Diagram pembuatan tepung rebung bambu tabah

(Subakti et al.,2015) ............................................................................ 14

5. Diagram alir penelitian produksi asam lemak rantai pendek pada media

yang disuplementasi dengan tepung rebung bambu tabah (Gigantochloa

nigrociliata Buze-Kurz) oleh bakteri saluran pencernaan

(Subaktin et al., 2015 yang dimodifikasi). ............................................ 16

6. Pertumbuhan bakteri asam laktat saat fermentasi 0 jam, 6 jam,

12 jam, 18 jam dan 24 jam pada media YP, TRYP dan GYP ............... 19

7. Kultur bakteri bal pada media 1.YP, 2.TRYP dan 3.GYP .................... 20

8. Pertumbuhan bakteri koliform fekal saat fermentasi 0 jam, 6 jam,

12 jam, 18 jam dan 24 jam pada media YP, TRYP dan GYP ............... 21

9. Perubahan ph pada saat fermentasi 0 jam, 6 jam, 12 jam, 18 jam

dan 24 jam pada media YP, TRYP dan GYP ....................................... 22

10. Perbedaan produksi asam lemak rantai pendek pada media YP ............ 23

11. Perbedaan produksi asam lemak rantai pendek pada media TRYP ....... 24

12. Perbedaan produksi asam lemak rantai pendek pada media GYP ......... 24

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

No Judul Halaman

1 Data Analisis Total Bakteri Asam Laktat pada media YP, TrYP dan

GYP……………………………………………………………………... 29

2 Data Analisis Total Bakteri Koliform Fekal pada media YP, TrYP dan

GYP……………………………………………………………………... 30

3 Data Analisis Derahat Keasaman (pH) ………………………………… 31

4 Data Analisi Asam Lemak Rantai Pendek (ALRP)…………………….. 32

5 Kromatogram asam lemak rantai pendek pada media fermentasi TrYP. 33