LAPORAN PRAKTIKUM PENGAMATAN SEL KHAMIR DALAM MAKANAN FERMENTASI Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mikrobiologi yang Dibimbing oleh Ibu Sitoresmi Prabaningtyas, S.Si., M.Si. dan Bapak Fauzi Akhbar Anugrah, S.Si., M.Si.
Disusun oleh : Kelompok 1 1. Choiron Galoh
(170342615553)
2. Gusti Bagus S
(170342615565)
3. Isma Sandra Pahlevi
(170342615584)
4. Riski Berliana
(170342615501)
Offering G
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG Maret 2019
A. TOPIK PRAKTIKUM Pengamatan sel khamir dalam makanan fermentasi B. TUJUAN PRAKTIKUM Untuk mengetahui bentuk sel-sel khamir yang terdapat dalam makanan fermentasi C. DASAR TEORI Khamir adalah mikroorganisme eukariot yang dalam kingdom Fungi,
dengan
diklasifikasikan
1.500 species yang
telah
dapat
dideskripsikan, (diperkirakan 1% dari seluruh spesies fungi). Khamir merupakan mikroorganisme uniseluler,
meskipun
beberapa
spesies
dapat
menjadi multiseluler melalui pembentukan benang dari sel-sel budding tersambung yang dikenal sebagai hifa semu(pseudohyphae), seperti yang terlihat pada sebagian besar kapang.
Ukuran
kapang
bervariasi
tergantung
spesies,
umumnya
memiliki diameter 3–4 µm,namun beberapa jenis khamir dapat mencapai ukuran lebih 40 µm. Sebagian besar khamir bereproduksi secara aseksual dengan mitosis, dan dengan pembelahan sel asimetris yang disebut budding (Dwidjoseputro, 2009). Khamir merupakan chemoorganotroph karenamenggunakan senyawa organik sebagai sumber energi dan tidak membutuhkan cahaya matahari untuk pertumbuhannya. Sebagian besar karbon didapat dari gula heksosa seperti glukosa dan fruktosa, atau
disakarida
seperti sukrosa dan maltosa.
Beberapa
spesies
dapat
memetabolisme gula pentosa seperti ribosa, alkohol, dan asam organik. Spesies khamir ada yang membutuhkan oksigen untuk respirasi seluler aerobik (aerob obligat) atau anaerobik, namun juga dapat menghasilkan energi secara aerobik (anaerob fakultatif). Tidak seperti bakteri, belum ada spesies khamir yang hanya dapat tumbuh secara anaerob (anaerob obligat). Khamir tumbuh dengan baik pada lingkungan pH netral atau sedikit asam. Suhu optimal pertumbuhan khamir bervariasi antar spesies (Skou, 2007). Khamir termasuk fungi, tetapi dibedakan dari kapang karena bentuknya yang terutama uniseluler. Reproduksi vegetatif pada khamir terutama dengan cara pertunasan/budding. 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 dibandingkan dengan kapang karena mempunyai perbandingan luas permukaan dengan volume yang lebih besar. Khamir juga berbeda dari ganggang karena tidak dapat melakukan proses fotosintesis, dan berbeda dari protozoa karena mempunyai dinding sel yang kuat. Khamir mudah dibedakan dari bakteri karena ukurannya yang lebih besar dan morfologinya yang berbeda dengan bakteri (Hasanah, 2009) Khamir adalah fungi uniseluler yang bersifat mikroskopik. Sel khamir mempunyai ukuran yang bervariasi, yaitu dengan panjang 1-5 mikrometer sampai 20 mikrometer, dan lebar 1-10 mikrometer. Bentuk sel khamir bermacam-macam yaitu bulat, oval, silinder atau batang, segitiga melengkung, berbentuk botol, bentuk apikulat atau lemon, membentuk pseudomiselium dan sebagainya. Khamir tumbuh paling baik pada kondisi dengan persediaan air cukup, karena khamir dapat tumbuh pada medium dengan konsentrasi solut (gula atau garam) lebih tinggi daripada bakteri, dapat disimpulkan bahwa khamir membutuhkan air untuk pertumbuhan lebih kecil dibandingkan kebanyakan bakteri (Fardiaz, 2008). Keasaman dan suhu yang layak adalah penting bagi pertumbuhan dan aktivitas khamir. Adapun pH yang disukai antara 4-4,5. Pada keadaan alkalis tidak dapat tumbuh dengan baik, sedangkan keadaan yang aerobik sangat disukai (Winarno, 2007). Kisaran suhu untuk pertumbuhan kebanyakan khamir pada umumnya hampir sama dengan kapang yaitu dengan suhu optimum 25-30ºC dan suhu maksimum 35-47ºC. Beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0ºC atau kurang. Pertumbuhannya yang lambat dan kesanggupannya untuk bersaing kurang, khamir sering tumbuh pada lingkungan yang kurang baik untuk pertumbuhan bakteri, lingkungan tersebut antara lain pH rendah, kelembaban rendah, kadar gula dan garam yang tinggi, suhu penyimpanan rendah, radiasi pada makanan dan adanya antibiotika. Secara umum gula merupakan sumber energi yang paling baik, hanya untuk jenis khamir oksidatif dapat menggunakan asam-asam organik dan alkohol. Khamir mampu menggunakan berbagai macam sumber nitrogen. Sebagai sumber nitrogen untuk sintesis protein, kebanyakan khamir dapat menggunakan ion nitrat dan nitrit (Buckle, 2007). Khamir yang digunakan dalam pembuatan roti dan bir merupakan spesies Saccharomyces yang bersifat fermentatif kuat. Tetapi dengan adanya
oksigen, S. cerevisiae juga dapat melakukan respirasi yaitu mengoksidasi gula menjadi karbondioksida dan air. Oleh karena itu, tergantung dari kondisi pertumbuhan, S. cerevisiae dapat mengubah sistem metabolismenya dari jalur fermentatif menjadi oksidatif (respirasi). Kedua sistem tersebut menghasilkan energi, meskipun energi yang dihasilkan melalui respirasi lebih tinggi dibandingkan dengan melalui fermentasi (Desroiser, 2008). Ragi roti merupakan khamir bersel tunggal Saccharomyces cerevisiae dimana terdapat sejumlah enzim di dalam cairan sel ragi salah satunya adalah enzim invertase dan enzim zimase. Enzim invertase yang berfungsi sebagai pemecah sukrosa menjadi monosakarida (glukosa dan fruktosa) serta enzim zimase yang
mengubah
monosakarida tersebut
menjadi
alkohol
pada
proses
fermentasi (Pelczar, 2007). D. ALAT DAN BAHAN Alat: 1. Mikroskop
5. Lampu spiritus
2. Kaca benda
6. Pipet tetes
3. Kaca penutup
7. Jarum inokulasi ujung lurus
4. Tabung reaksi Bahan: 1. Tape ketan hitam 2. Tape ubi kayu 3. Aquades 4. Lisol 5. Sabun cuci
E. 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.
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 tape ubi kayu.
F. Hasil Pengamatan No 1
Jenis Makanan Tape Ketan Hitam
Gambar Sel Khamir
Keterangan 1. Sel Khamir pada tape ketan hitam yang berbentuk bulat
G. Analisis Data Pengamatan yang dilakukan pada suspensi tape ketan hitam, didapatkan bentukan bulat bulat kecil yang berwarna transparan dan biasanya menempel satu sama lain yang merupakan salah satu bulatan kecil tersebut adalah sel khamir dari sespensi tape ketan hitam yang telah dibuat. Bentukan pada sel khamir, berdasarkan literatur merupakan jenis Debaryomyces hansenii. H. 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). Pada pengamatan sel khamir dalam makanan fermentasi kali ini menggunakan tape ketan hitam bahan tape ketan hitam ditemukan Saccharomyces sp dengan struktur bentuk luar bulat dengan bagian lonjong berukuran kecil menempel serta berpisah antara satu sel lainnya (tidak berkoloni). Struktur tersebut merupakan bagian tunas vegetatif (Dwidjoseputro 1978). Penemuan ini sejalan dengan pernyataan yang diungkakan oleh Gembong (2008) bahwa jenis Saccharomyces sp merupakan sel tunggal. Fermentasi adalah perombakan anaerob karbohidrat yang menghasilkan pembentukan produk fermentasi yang stabil.
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).
I. Kesimpulan Bentuk sel khamir yang ditemukan pada makanan fermentasi tape ketan hitam berbentuk bulat. J. Diskusi 1. Macam organisme apa sajakah yang terdapat dalam makanan fermentasi yang diperiksa dalam kegiatan ini? JAWABAN: Dalam kegiatan ini mikroorganisme yang terdapat dalam fermentasi tape ubi kayu dan tape ketan hitam yaitu mikroba Saccharomyces s. 2. Apakah peranan mikroorganisme-mikroorganisme tersebut dalam proses pembuatan makanan-makanan fermentasi? JAWABAN: Dalam tape terdapat mikroorganisme yang 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 (Sudigdo. 1978) 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 dapt menemukan Aspergillus sp dan Acetobacter acetii. 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.
Daftar Pustaka Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet dan M. Wooton.2007. Ilmu Pangan. Penerjemah Hari Purnomo dan Adiono. Penerbit Universitas Indonesia Press. Jakarta. Desrosier, N.W. 2008. Teknologi Pengawetan Pangan. Panerjemah Muchji Mulyohardjo. Penerbit Universitas Indonesia Press. Jakarta. Dwidjoseputro, 2009. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta:Djambatan. Dwidjoseputro. 1978. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan. Fardiaz, S. 2008. Mikrobiologi Pangan 1. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta Gembong, T. 2008. Taksonomi Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Harmita. 2006. Buku Ajar Analisis Hayati Edisi Ketiga. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Hasanah.
2009.
Morfolgi
Kapang
dan
Khamir.
Online
http://hasanah619.wordpress.com/2009/10/27/morfologi-kapang-dan-khamir/, diakses tanggal 26 Maret 2019). Pelczar M.J. dan Chan. 2007. Dasar-dasar Mikrobiologi Jilid 1. Jakarta : UI Press. Skou Torben dan Sogaard Jensen Gunnar. 2007. Microbiologi. Englang : Forfattern Og Systime. Winarno. 2007. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: UI-Press.