Risalah Seminar Nasional Pengawetan Makanan Dengan Iradiasi, Jakarta, 6 - 8 Juni 1983

PEMBERANTASAN KAPANG PERUSAK BERAS DENGAN IRA­DIASI

E.G. Siagian *, Harsojo *, dan Lidia Andini S. *

ABSTRAK - ABSTRACT

Pemberantasan kapang perusak beras dengan iradiasi. Beras merupakan bahan makananpokok di Indonesia. Sejak dipanen gabah telah mengalami penanganan dan pengolahan yangcukup panjang sampai menjadi beras, sebelum disimpan di dalam gudang. Kerusakan beras yangdisimpan di dalam gudang selain disebabkan oleh kapang juga oleh serangga. Pertumbuhan ka­pang sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti kelembaban udara dan kadar air bahan.Untuk mengetahui jenis-jenis kapang yang mengkontaminasi beras telah dilakukan isolasi danidentifikasi jenis-jenis kapang yang terdapat di dalam beras yang berasal dari gudang beras 8wilayah di Jawa. Hasil yang diperoleh ialah 93 strain kapang yang terdiri atas Aspergillus oryzae(3,22%), A.niger (12,90%), A.flavus (10,75%), Rhizopus oligosporus (10,75%), Penicilliumislandicum (8,60%), P.notatum (6,45%), P.citrinum (5,38%), Fusarium spp (4,30%), dan Mo­nilia sitophila (1,07%). Harga DI 0 masing-masing strain kapang berkisar antara 0,35-0,80 kGy.Umumnya kapang ini dapat dibunuh dengan iradiasi sinar gamma di bawah dosis 10 kGy. De­ngan media beras dalam kemasan kantong berlapis berkapasitas 10 kg diperlukan dosis 3,5-8,0kGy.

Rice mould eradication by irradiation. Rice is the staple food in Indonesia. After thepjlddy is harvested, it is handled and processed and the rice is stored and kept in the warehousebefore distribution. The rice stored in the warehouse can be damaged by insect as well as bymould. The mould growth 'depends upon environmental factors, such as air humidity and watercontent of the commodity. For detecting mould contamination in rice, isolation and identifi­cation of mould from rice collected in a survey of 8 districts of Java had been done. The resultshowed that there were 93 strains of mould consisting of Aspergillus oryzae (3.22%), A.niger(12.90%), A.flavus (10.75%), Rhizopus oligosporus (10.75%), Penicillium islandicum (8.60%),P.notatum (6.45%), P.citrinum (5.38%), Fusarium spp (4.30%), and Monilia sitophila (1.07%).The D10 value of the mould strains varied between 0.35 and 0.80 kGy. Generally, the mouldcould be killed by gamma irradiation doses below 10 kGy. In 10 kg rice medium packaged inlaminated bags the dose required is between 3.5 and 8.0 kGy.

PENDAHUWAN

Beras merupakan makanan pokok Indonesia sehingga memiliki peranan yangpenting dalam kehidupan ekonomi .masyarakat. Sejak dipanen, gabah telah meng­alami penanganan dan pengolahan yimg cukup panjang, dan cara yang dipergunakandalam pengolahan terse but akan menentukan mutu beras yang dihasilkan (1).

Sejak padi dipanen, butirnya sudah mengandung spora kapang, dan spora ter­sebut akan tetap terbawa ke tempat penyimpanan. Kerusakan beras yang disimpandi dalam gudang selain disebabkan oleh kapang, juga oleh serangga gudang sepertiSitophilus oryzae, Tribolium confusum dan sejenisnya. Pertumbuhan kapang sangatdipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti kelembaban udara, kadar air dan lain se­bagainya (2).

Indonesia sebagai negara tropis memiliki kelembaban udara yang relatif tinggiyang mengakibatkan banyak makanan seperti beras,jagung, kacang hijau maupunmakanan ternak, menjadi rusak karena serangan kapang. Sebagai pertanda kerusak­an, bahan-bahan ini menggumpal seperti "cake", warna berubah mulai dari keku-

• Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN.

203

ning-kuningan sampai kehitaman tergantung dari jenis kapang yang menyerangnya.

UntUI rnen~eta1lUijoni~ t~p~n~tmQOut t~lnh dilMm~M\ Usaha mengisolasi danmengidentifIkasi jenis kapang yang terdapat dalam beras dari gudang, serta menen­tukan dosis iradiasi (Dl 0) masing-masing, yang kelak kiranya dapat digunakan da­lam usaha pemberantasan kapang perusak beras terse but.

TATA K.ERJA

Bahan Penelitian. Beras diperoleh dari hasil survei 8 wilayah gudang beras yangberada di Surabaya (4 gudang), Malang (2 gudang), Mojokerto (1 gudang), Kediri(1 gudang), Nganjuk (1 gudang), Madiun (1 gudang), Cirebon (20 gudang), danJakarta (20 gudang). Dari eontoh-eontoh beras terse but diambil sampel masing­masing ~ kg untuk penelitian kapang. Jumlah sampel yang diteliti sebanyak 67 eon­toh beras. Beras. ini sudah berada di gudang antara 1-2 bulan sebelum pengambil­

an sampel dan dibawa ke laboratorium Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi (BATAN)dalam wadah plastik yang tertutup.

Ruang penyimpanan di laboratorium berukuran 6 x 5 x 5 m. Suhu ruangan an­tara 26,99 ± 0,55°C - 28,79 ± 0,54°C, kelembaban antara 59,24 - 74,44% danruangan ini berventilasi baik.

Cara Isolasi. Sampel beras yang diperoleh dikoeok homogen dalam wadah plas­tik. Kemudian ditirnbang 20 g dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang berisi180 ml air suling steril yang mengandung larutan Tween-80 pada konsentrasi ter­tentu. Kemudian erlenmeyer dikoeok selama 60 menit pada alat pengoeok horizon­tal dengan keeepatan 150 putaran per menit. Dari hasil pengoeokan diambil seearaaseptis 1 mllarutan dan ditanam dalam cawan petri yang telah berisi medium Cza­pek Dox Agar ("Difeo") pada pengeneeran tertentu. Kemudian diinkubasi padasuhu 28°C selama 4-5 hari. Penghitungan jumlah kapang (TMC) dilakukan setelahpengeraman. Untuk mengidentifikasi seeara mikroskopis, askospora, hifa dan septadengan pewarnaan'larutan "Laetophenol cotton blue" 1% dilakukan pemurnian.Identifikasi dilakukan berdasarkan metode AINSWORTH dkk. (3,4,5).

Untuk mengelirninasi kapang dari beras gudang yang diinfeksi dengan eampur­an kapang hasil isolasi dilakukan sebagai berikut: eampuran dari bermaeam-maeamkapang hasil isolasi ditanam dalam medium Czapek Dox Agar pada suhu 28°Cselama 4-5 hari, kemudian beras yang telah disterilkan terlebih dahulu, diinfeksidengan eampuran bermaeam-maeam askorpora kapang hasil isolasi dengan konsen­trasi 2 x 108 per g sampel dan kemudian dieram pada suhu 28°C selama 4-5 hari.Setelah itu diiradiasi dengan dosis 0,2,3,4,5,6,7,8,9 dan 10 kGy di IRPASENAdengan laju dosis 10 kGyfjam ..

Penentuan Harga D 10' Strain kapang hasil isolasi ditanam kembali pada mediaCzapek Dox Agar dan diinkubasi pada suhu 28°C selama 4-6 hari. Askospora yangterbentuk dikumpulkan dengan ose kemudian dimasukkan dalam larutan penyanggafosfat (pH 6,0), dikoeok dan kemudian disaring dengan kain kasa untuk memper­oleh askospora yang murni dan bersih dari media pertumbuhan. Askospora terse butkemudian dibagi dalam tabung reaksi untuk diiradiasi dengan dosis 0, 0,5, 1,0,2,0,3,0,4,0,5,0,6,0,7,0,8,0, dan 9,0 kGy. Setelah diiradiasi dilakukan pengeneeranbertingkat dan ditanam dalam eawan petri yang berisi media Czapek Dox Agar se-

204

lama 2-3 hari pada suhu 28°C. Kemudian dilakukan perhitungan TMC dan ditentu­kan kurva pertumbuhannya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bahan makanan yang sudah berkapang banyak membawa masalah antara lainberbau busuk, berasa pahit at au asam, berubah warna, terjadi produksi dan akumu­lasi mikotoksin. Dari hasil isolasi mikroorganisme, ternyata yang paling dominanialah dari genus Aspergillus, Penicillium dan Fusarium. Kapang-kapang tersebut

menghasilkan mikotoksin af)atoksin yang dihasilkan oleh A.flavus yang dapat me­nyebabkan kanker hati menahun. Jumlah penderita penyakit ini naik dengan nyatadi Indonesia (6). Dengan adanya kapang-kapang gudang terse but maka kualitas ba­han mungkin akan berkurang disamping dihasilkannya juga suatu toksin (7). Macamdan konsentrasi mikotoksin yang dihasilkan kapang bergantung pada jenis kapangdan lingkungannya. Suatu jenis kapang dapat menghasilkan beberapa macam miko­toksin yang bekerja secara sinergistis (6). Suhu optimal untuk perkembangan sporakapang terletak antara 24-28°C dan kelembaban antara 84-96% (8).

Beras yang ditumbuhi A.flavus, apabila berkadar air di bawah 14%, maka di da­lamnya tidak terdapat aflatoksin walaupun kapang ini tumbuh lebih dari sebulan,tetapi apabila kadar air di atas 14% maka sesudah 2-3 minggu terdapat aflatoksindalamjumlah yang tinggi (9,10).

Dalam penelitian ini jumlah perhitungan kapang per g beras (TMC) berkisarantara 1,70 x 102 - 3,60 x 103 (Tabell). Dari pemurnian diperoleh 93 strain ka­pang yang diidentifikasi dan terdiri atas: A.oryzae (14 strain), A.ochraceus (10strain), A.nidulans (10 strain), A.versicolor (3 strain),A.niger (12 strain), A.flavus(10 strain), Rhizopus oligosporus (10 strain), P.islandicum (8 strain), P.notatum(6 strain), P.citrinum (5 strain), Fusarium spp (4 strain), dan Monilia sitophila (1strain).

Hasil penentuan harga D10 dari masing-masing strain kapang menunjukkanharga yang berkisar antara 0,35 - 0,80 kGy (Tabel 2). Umumnya kapang ini dapatdibunuh oleh iradiasi sinar gamma dalam keadaan padat di bawah dosis 10 kGy dandosis ini untuk pengawetan makanan telah diperbolehkan oleh Joint CommitteeF AO-IAEA. Spora kapang jauh lebih mudah dibunuh oleh iradiasi (dosisnya di an­tara 3,5 - 8,0 kGy) jika dibandingkan dengan spora bakteri (dosisnya di antara45 - 50 kGy). Banyak usaha telah dilakukan untuk menanggulangi bahaya miko­toksin yang terlanjur ada dalam bahan makanan karena sifatnya yang peka terhadapsinar ultraviolet maupun iradiasi sinar gamma. Dengan cara yang praktis bahan ma­kanan dijemur 15 menit sampai 6 jam, dan sinar matahari sudah dapat menginaktif­kan mikotoksin ini (9). Untuk memberantas kapang dalam beras dibutuhkan dosisiradiasi antara 3,5 - 8,0 kGy (Tabel 3). Dari segi praktisnya beras ini dibungkus ter­lebih dahulu dalam kantong berlapis ("laminated bags") yang masing-masing berisi10 kg baru diiradiasi dengan dosis antara 3,5 - 8,0 kGy.

Pada percobaan dengan makanan ternak jadi, dalam bentuk padat dosis 5 - 6kGy sudah cukup untuk menghilangkan jenis-jenis kapang dalam makanan ternak(1 I, 12). Untuk beras, dosis optimum masih perlu diteliti lebih lanjut.

205

UCAP AN TERIMA KASIH

Terima kasih penulis ucapkan kepada Drs. M. Hudaya, Dra. Rosalina Sinaga,dan C.J. Soegiarto, M.Sc. atas kerjasama yang diberikan.

PUST AKA

1. FARDIAZ, D., dan TJIPTADI, W., "Pengaruh kadar air terhadap timbulnya butir kuningselama penyimpanan gabah", Proc. Sem. Kadar Air dan Daya Tahan Gabah, IPB, Bogor(1975).

2. HALL, D.W., Handling and Storage of Food Grain in Tropical and Subtropical Areas,Food and Agriculture Organization of United Nations, Rome (1970).

3. AINSWORTH, G.C., RAPER, K.B., and FENNEL, D.I., The Genus Aspergillus, Williamsand Wilkins, Baltimore (1965).

4. ALEXOPOULUS, CJ., Introductory Mycology, 2nd ed., John Wiley & Sons Inc., NewYork (1949).

5. RAPER, K.B., and THOM, C., A Manual of Penicillia, Williams & Wilkins Co., Baltimore(1949).

6. PANG, R.T.L., "Peranan aflatoksin pada penyakit hati", Simposium Nasional PenyakitHati Menahun, Jakarta, 28-29 Maret (1978) 81.

7. OU, S.H., Rice Diseases, Commonwealth Mycological Institute, Kew Surrey (1972).8. SURIAWIRIA, U., "Hubungan antara kadar air dan benda-benda asing dalam bentuk ga.

bah hampa, dengan nilai kontaminasi jamur penghasil mikotoksin pada gabah tersimpan",Proc. Sem. Kadar Air dan Daya Tahan Gabah, IPB, Bogor (1975).

9. WINARNO, F. (1981), Komunikasi pribadi.10. SAITO, M., ENOMOTO, M., and TATSUNO, Yellowed Rice Toxin, Academic Press, Lon­

don & New York (1971).11. SIAGIAN, E.G., dan SUSIANA, "Radiasi makanan ternak", Diskusi PanellImiah/Kolo­

kium Aplikasi Teknik Nuklir di Bidang Pertanian dan Biologi, 9-11 Juni 1982, Jakarta(1982).

12. ITO, H., and IIZUKA, H., "Present status of radiation treatment of animal feeds in Ja­pan", Decontamination of Animal Feeds by Irradiation (Proc. of an Advisory GroupMeeting, Bulgaria, 1977), IAEA, Vienna (1979) 15.

206

Tabe1l. Hasil perhitungan jum1ah kapang per m1 (TMC) dari berbagai gudang dalammedia Czapek Dox Agar.

Kode Asa1TMC--Al -1Cirebon3,6 x 103

Al -2Cirebon9,6 x 102

Al - 3Cirebon2,2 x 103

B3 - 24Cirebon1,6 x 103

B3 - 25Cirebon5,0 x 102

B3 - 26Cirebon3,8 x 102

Bl - 1

Jakarta2,6 x 103Bl -2

Jakarta4,3 x 103BI - 3

Jakarta2,9 x 102

B2 -1

Jakarta1,5x103B2 -2

Jakarta6,3 x 102

B2 -3

Jakarta1,7 x 103B3 - 14R

Jakarta1,lx103

C -1

Surabaya1,7 x 102

C-2Surabaya2,5 x 102

C -3Surabaya7,5 x 102

C-4Surabaya1,4 x 103

D -1

Ma1ang2,3 x 102

D -2Ma1ang3,4 x 102

E -1

Kediri3,5 x 102

F-1

Nganjuk1,7x103

G -1

Mojokerto7,3 x 102

H-1

Madiun2,6 x 102

207

Tabe12. Haria DI ~ ~kGrldari berba§aiJeniS karan~ hasi!~~ol~slq~r~berqp~~jDUo

dang beras.

Jenisjamur yangdiisolasi

Aspergillus oryzaeA.ochraceusA. nidulansA'-versicolor

A.nigerA.flavus

Rhizopus oligosporusPenicillium islandicumP.notatumP.citrinum

Fusarium sp.Monilio sitophila

J umlah isolasi

14

1010

31210

108654

1

Harga Dl 0

0,5850,6580,8000,4600,5150,3550,5050,7680,4930,6250,5670,675

Tabel3. Pereobaan eliminasi kapang dari beras gudang yang diinfeksi dengan eam­puran askospora kapang 2 x 108 per gram sampel dalam media CzapekDox Agar.

Dosis Sampel mediaJumlah kapang% positif(kGy)

berasyang positif

0

10101002

106603

104404

102205

101106

101107

101108

10009

100010

1000

208

DlSKUSI

GUSNADI HASAN:

Saudara dalam penelitian ini, ternyata dapat mengidentifikasi sekian banyak jeniskapang, lengkap dengan spesies dan strainnya. Suatu kemampuan yang luar biasa!Umumnya penentuan spesiesnya saja sudah memerlukan waktu yang relatif lama.Untuk itu saya ingin mengetahui secara ringkas metodejcara yang digunakan olehsaudara dengan waktu yang relatif singkat dapat mengidentifikasikan kapang secara.lengkap dan sempurna.

E.G. SIAGIAN :

93 spesies kapang telah diisolasi dan diidentifikasi dari beras gudang.Pemurnian kapang dilakukan dan kemudian diidentinkasikan berdasarkan ana­lisa mikroskopis, askospora, adanya hypha dan septa setelah diwarnai denganlarutan lactofenol cotton blue 1%.

Identifikasi selanjutnya dilakukan berdasarkan metode Ainsworth dkk., Raper,dan lain-lain. Juga pengalaman-pengalaman peneliti sendiri.Waktu penelitian cukup lama karena penelitian ini dilakukan sejak tahun 1976,dilakukan oleh 3 peneliti.

SUNARY A :

1. Dalam rangka pemberantasan kapang, manakah yang lebih efisien, dengan ira­diasi at au dengan cara lain (konvensional).

2. Perlu dipikirkan adanya analisa sosial ekonomi dalam penelitian pemanfaatanradiasi agar hasil penelitian yang dilakukanoleh BATAN ini betul-betul meru­pakan suatu paket teknologi yang siap untuk diterapkan di masyarakat dalammenyongsong legalisasi pemanfaatan iradiasi untuk makanan oleh Ditjen POMDepkes.

E.G. SlAG IAN:

1. Radiasi bukanlah suatu hal yang selalu nomor satu (unggul) dari teknik kon­vensional, tetapi ditinjau dari efisiensi iradiasi lebih baik dari konvensional,karena aman, dan mudah dipakai, tidak ada residu dan merupakan proses n­sika.

2. Analisa sosial ekonomi dalam penelitian yang dilakukan oleh BATAN, memangakan dilakukan, hanya sampai sekarang sedang mencari partner yang sesuai.

L. LAKSMI D. SISWOPUTRANTO :

Apakah bahan dengan kadar air di atas 18% masih cukup efektif untuk dilakukanpengawetan dengan cara iradiasi?

E.G. SIAGIAN :

Ya, bergantung pada bahannya, bahkan makin basah makin baik (reaksi berantai).Tetapi dalam hal ini kadar air 20% masih cukup baik, tetapi optimum adalah 14%bagi beras.

209