Identifikasi Mikroba dan Analisis Kandungan Gizi dari Bahan Pangan Tradisional Gatot dan Modifikasinya

PENDAHULUAN

Singkong atau ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) adalah salah satu sumber karbohidrat lokal Indonesia yang menduduki urutan ketiga terbesar setelah padi dan jagung. Singkong dimanfaatkan oleh penduduk Indonesia sebagai makanan pengganti dengan berbagai variasi olahan. Salah satu makanan khas Indonesia berasal dari singkong adalah gatot.

Proses produksi gatot pada industri kecil tidak dilakukan sesuai standar sehingga mutu gatot yang dihasilkan tidak seragam. Beberapa mikroba yang dapat menyerang singkong yaitu Rhizopus sp., Aspergillus sp., Mucor sp., Bacillus polimexa dan juga ragi. Fungi Aspergillus ϐlavus dan Aspergillus parasiticus merupakan fungi pada produksi simpanan terutama dalam menghasilkan aϐlatoksin (Oramahi dkk., 2006).

Selama fermentasi fase padat, strain mikroba yang tidak diinginkan dapat menyebabkan singkong busuk, tidak mampu membentuk warna hitam di bagian dalam dan di luar umbi singkong dan mungkin beracun selama fermentasi lama 'gatotan' (empat belas hari). Daerah yang berbeda memiliki keanekaragaman mikroϐlora yang berbeda. Karena itu, mikroba dominan bisa tumbuh berbeda di daerah yang lain (Astriani, 2018). Selain itu kontaminasi selama proses produksi yang berasal dari lingkungan yang tidak terkontrol dapat berdampak terhadap kesehatan manusia maka dari itu diperlukan analisis untuk mengetahui kontaminan mikroba serta kimiawi dalam produksi pangan industri kecil. Kualitas gizi juga harus diperhatikan apakah pangan olahan tersebut mempunyai nilai gizi yang baik untuk dikonsumsi.

PERCOBAAN

Bahan

Umbi singkong pahit (Manihot esculenta Crantz) Ragam 'Gembluk' yang berasal dari Pacitan, Jawa Timur, Indonesia. Umbi singkong dipanen pada saat tanaman berumur sembilan bulan, gatot yang diambil dari suatu Industri kecil rumahan di daerah Pacitan Jawa Timur, daun pisang, kain bersih, plastik, HCl pekat, H2SO4 pekat, HNO3 pekat, KMnO4, hidroksilamin (NH2OH), KH2PO4, fenol red, NaCl, H2O2,Bromothymol blue (BTB).

Alat

Autoclave, inkubator, kompor, mikropipet, tanur, blender, corong, gelas beaker, hot plate, kertas saring, kurs porselen, labu digesti, labu ukur 100 ml dan 250 ml, pipet volume, spektofotometer Uv‐ Vis, spektrofotometer serapan atom (SSA), tanur, timbangan analitik, kuvet, kondensor, batu didih, labu kjeldahl, mikroskop.

Produksi Gatot Modiϐikasi

Pembuatan dari Gatot dimulai dengan mengupas singkong, lalu dicuci dengan air bersih dan dikeringkan terlebih dahulu dengan pengeringan matahari. Singkong ditempatkan di sebuah ruang terbuka (di atap) pada pagi hari pukul 08.00 sampai sore pukul 16.30 dilakukan sampai hari ke 4. Singkong semi kering difermentasi dengan fermentasi fase padat dalam berbagai media yaitu plastik, daun pisang, dan kain di masukkan ke dalam kontainer kedap selama 14 hari kemudian dikeringkan dengan matahari untuk menghentikan aktivitas jamur selama 3 hari. Demikian hasil yang didapat disebut sebagai Gatotan. Gatotan menampilkan warna abu‐abu atau hitam bagian dalam dan luar umbi singkong. Kemudian Gatotan direndam dalam air dengan rasio 1: 4 (v / v) selama 4x24 jam (96 jam). Proses perendaman dari Gatotan disebut fermentasi terendam spontan. Selama fermentasi terendam, bakteri asam laktat tumbuh dan terhidrolisis Gatotan. Produk dari fermentasi fase padat dan fermentasi terendam disebut Gatot. Gatot dikukus selama 30 menit diatas kompor api.

Identiϐikasi Kapang dan Khamir Pada Gatot

Inokulasi Jamur di lakukan dengan metode agar sebar. Menimbang gatot sebanyak 5 gram kemudian dihaluskan. Lalu sampel dimasukkan ke dalam 9 ml air suling steril dalam tabung lalu dikocok dengan vortex hingga homogen. Dari larutan 10‐¹ diambil 1 ml untuk diencerkan lagi secara bertahap hingga diperoleh larutan 10‐² dan 10‐3. Dari masing‐masing contoh hasil pengenceran dituangkan ke dalam cawan petri kosong steril sebanyak 1 ml per cawan petri. Menuangkan media SDA ke dalam cawan petri yang sudah berisi contoh sebanyak 15‐20 ml per cawan petri. Setiap cawan petri diberi kode/label perlakuan. Selanjutnya biar kan seluruh media biakan membeku, kemudian diinkubasikan pada suhu 25 dan 37° C selama 2 hari. Pengamatan kapang dilakukan secara visual (makroskopis) terhadap warna koloni dan sporangium isolat kapang indigenus. Identiϐikasi fenotip kapang indigenus meliputi identiϐikasi morfologi hifa/miselium, dan spora (Fardiaz, 1989).

Identiϐikasi Bakteri Asam Laktat

Media MRSA digunakan untuk menumbuhkan BAL. CaCO3 3% b/v ditambahkan pada media MRSA sehingga dapat digunakan sebagai indikator pertumbuhan koloni bakteri asam laktat yang ditandai dengan adanya zona bening di sekitar koloni. Bakteri asam laktat diisolasi dari proses fermentasi gatot dengan cara merendam gatot singkong matang dalam air selama 24, 48 dan 72 jam. Sebanyak 1 ml air rendaman gatot singkong diencerkan hingga 10‐² pada larutan ϐisiologis (mengandung 0,85% NaCl). Hasil pengenceran tersebut dipupukkan dengan MRSA steril.

Selanjutnya diinkubasi pada suhu 37°C selama 48 jam. Dua koloni yang tumbuh dengan luas zona bening dominan diisolasi dan dikelompokkan berdasarkan tipe elevansi (bentuk koloni dan sudut penonjolan pada permukaan agar) dan warna koloni. Selanjutnya koloni dimurnikan dengan metode goresan kuadran hingga diperoleh koloni tunggal. Pembuatan kultur stok dari bakteri asam laktat dilakukan pada media MRSA miring. Identiϐikasi bakteri asam laktat (BAL) meliputi identiϐikasi fenotip (morfologi) dan ϐisiologi bakteri asam laktat.

Identiϐikasi Bakteri Kontaminan

Sampel gatot yang sudah dihaluskan seberat 1 g dimasukan ke dalam tabung pengenceran 10‐ ¹ secara aseptis dan selanjutnya dilakukan pengenceran bertingkat sampai 10‐8. Tiga pengenceran terakhir diambil 0,1 ml untuk ditanam secara spread plate pada medium NA, setelah selesai, diinkubasi pada 37oC selama 1×24 jam. Koloni akan tumbuh pada ketiga cawan tersebut kemudian dipilih koloni yang relatif terpisah dari koloni lain dan koloni yang mudah dikenali. Koloni yang terpilih kemudian ditumbuhkan atau dimurnikan ke NA baru dengan teknik streak kuadran. Inkubasi 1×24 jam. Setelah mendapat isolate yang murni kemudian dilakukan pewaraan gram dan uji biokimia.

Analisis Proksimat Kadar air (AOAC 2005)

Cawan porselin dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C selama 1 jam. Cawan tersebut kemudian diletakkan ke dalam desikator (kurang lebih 15 menit) dan dibiarkan sampai dingin kemudian ditimbang. Sampel seberat 4 gram ditimbang setelah terlebih dahulu digerus. Cawan yang telah diisi sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 102‐105 °C selama 5‐6 jam. Cawan kemudian dimasukkan ke dalam desikator dan dibiarkan sampai dingin (30 menit) kemudian ditimbang. Kadar air dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Kadar Air %b/b = \[\frac{W_1 - (W_2 - W_3) \times 100}{W_1}\] dengan: W1 = bobot sampel awal (g); W2 = bobot sampel dan cawan setelah dikeringkan (g); W3 = bobot cawan kosong (g)

Kadar abu (AOAC 2005)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven bersuhu 105°C selama 15 menit dan didinginkan dalam desikator selama 10 menit. Cawan tersebut ditimbang dan 2 gram sampel ditempatkan ke dalamnya. Sampel diabukan dalam tanur bersuhu 500°C selama 6 jam lalu didinginkan dalam desikator selama 10 menit dan ditimbang. Kadar abu dihitung dengan rumus sebagai berikut :

\[Kadar Abu = \frac{W_1 - W_2}{W_3} \times 100\] dengan: W1 = bobot cawan dan abu (g); W2 = bobot cawan kering (g); W3 = bobot sampel awal (g)

Kadar protein

Metode yang digunakan adalah metode modiϐikasi Kjeldahl‐Nessler. Sebanyak 0.2 g sampel ditambahkan HCl encer 100 ml kemudian didekantasi dan ambil residu atau endapannya. Pada labu kjeldahl masukkan sampel hasil denaturasi tambahkan H2SO4 50 ml, CuSO4 0,5 gram dan K2SO4 2 gram. Sampel tersebut kemudian dipanaskan sampai larutan berubah menjadi jernih (kehijauan). Sampel mengalami destruksi selama 1‐ 1.5 jam sampai cairan berubah jernih lalu didinginkan. Sampel hasil destruksi ditambahkan NaOH 50 ml dan tampung hasil destilasi pada erlenmeyer. Tambahkan reagen Nessler 5 ml pada erlenmeyer tersebut. Destilasi berhenti jika larutan yang ditampung berwarna kuning kemerahan (jingga). Penentuan kadar protein dilakukan dengan Spektrofotometri UV‐Vis panjang gelombang 400 nm.

Kadar Lemak

Metode analisis yang digunakan adalah soxhlet untuk menghitung kadar lemak kasar. Labu dikeringkan dalam oven bersuhu 105°C selama 15 menit lalu didinginkan dalam desikator selama 10 menit dan ditimbang. Sebanyak 5 gram sampel dihidrolisis lalu dikeringkan dan dibungkus dengan kertas saring. Sampel tersebut dimasukkan ke dalam tempat ekstraksi sementara labu ditempatkan di bawahnya lalu ditambahkan pelarut heksana. Sampel direϐluks selama 6 jam lalu pelarut diuapkan dan sampel dikeringkan dalam oven, didinginkan di dalam desikator lalu ditimbang. Kadar lemak dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Kadar Lemak %b/b = \[\frac{W_1 - W_2}{W_3} \times 100\] dengan: W1 = bobot labu dan lemak (g); W2 = bobot labu kosong (g); W3 = bobot sampel (g)

Kadar Karbohidrat (Winarno, 1986)

Kadar karbohidrat dihitung berdasarkan metode by difference dengan rumus sebagai berikut: Kadar karbohidrat (%b/b)= 100 – (%air+%abu+ % lemak+%protein)

Analisis Kandungan Logam Berat

Sampel berupa abu yang telah dipijarkan dalam tanur kemudian dilarutkan dengan 1 mL HCl pekat dan 20 mL aqua dm lalu dipanaskan di atas hot plate pada suhu sekitar ¹ 4oC. Setelah hampir kering (kisat) sampel ditambahkan kembali 1 ml HCl pekat dan 20 ml aqua dm kemudian dipanaskan

kembali di atas hot plate pada suhu sekitar 70oC. Setelah kisat kembali, sampel ditambahkan aqua dm kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring bebas abu Whatman no 42. Filtrat hasil penyaringan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditandabataskan dengan aqua dm.

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada penelitian ini dilakukan modiϐikasi pada proses fermentasi fase padat singkong di dalam berbagai pembungkus yaitu daun pisang, kain, plastik dan karung beras (diambil dari Industri tradisional di daerah Pacitan, Jawa Timur). Masing‐ masing umbi singkong modiϐikasi (yang dibungkus plastik, daun pisang dan kain) dimasukkan ke dalam kontainer dengan tutup kedap dan dibiarkan selama 14 hari.

Gatot modiϐikasi yang difermentasi dalam media plastik menunjukkan hasil yang mendekati dengan gatot yang di produksi di daerah asli yaitu Pacitan. Gatot berwarna hitam pada bagian dalam dan luar, tekstur kenyal, aroma khas tidak menyengat dan rasa gurih. Gatot modiϐikasi yang difermentasi di dalam daun pisang dan kain menunjukkan hasil yang berbeda dari gatot asli, tidak berwarna hitam, tekstur keras, dan mempunyai aroma asam yang menyengat. Gambar I merupakan hasil umbi singkong yang telah dikukus selama 30 menit.

Gambar 1. Penampakan gatot matang (a) modiϐikasi di bungkus daun pisang. (b) modiϐikasi di bungkus kain. (c) modiϐikasi dibungkus plastik (d) dari Industri tradisional.

Gambar I (a) adalah gatot matang hasil fermentasi umbi di dalam daun pisang menunjukkan warna hijau dominan pada permukaanya, sedikit warna hitam, bau menyengat dan tekstur keras. Gambar

(b) adalah gatot matang hasil fermentasi umbi di dalam kain menunjukkan warna kecoklatan, kecenderungan warna putih (warna asli umbi) dan sedikit warna hitam, bau asam menyengat dan tekstur keras. Gambar (c) adalah gatot matang hasil fermentasi di dalam plastik menunjukkan warna hitam dominan pada permukaannya serta bagian dalam umbi, tekstur kenyal, dan berbau khas dan tidak menyengat. Gambar (d) adalah gatot matang hasil fermentasi di dalam karung beras (Industri tradisional) menunjukkan warna hitam dominan pada permukaannya serta bagian dalam umbi, tekstur kenyal, berbau khas dan tidak menyengat.

Hasil identiϐikasi kapang dan khamir yang dilakukan terhadap keempat sampel gatot teridentiϐikasi beberapa jenis kapang dan khamir seperti yang disajikan pada tabel 1

Aspergillus ϔlavus menghasilkan senyawa beracun yang disebut aϐlatoksin. Handajani dan Setyaningsih (2006) melaporkan, aϐlatoksin B1 merupakan salah satu senyawa yang dapat menyebabkan terjadinya kanker pada manusia. Di Indonesia, aϐlatoksin merupakan mikotoksin yang sering ditemukan pada produk‐produk pertanian dan hasil olahan. Aϐlatoksin bersifat stabil pada pemanasan. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar aϐlatoksin tidak akan hilang atau berkurang dengan pemasakan atau pemanasan (Midio et al., 2001).

Bakteri asam laktat yang teridentiϐikasi dari sampel gatot hasil modiϐikasi yang difermentasi dengan plastik dan gatot industri tradisional adalah bakteri Pediococcus sp. Isolat pada media MRSA memiliki koloni bulat, tepian rata, berwarna putih susu dan elevasi cembung. Gambar 2a menunjukkan koloni Pediococcus sp pada media MRSA. Sedangkan hasil pewarnaan gram terhadap koloni bakteri memperlihatkan bakteri berbentuk kokus dan berwarna ungu. Pediococcus sp dapat dibedakan dari isolat berbentuk kokus lainnya dari ciri membentuk tetrad dan tidak menghasilkan gas. Gambar 2b menunjukkan hasil pewarnaan gram bakteri Pediococcus sp di bawah perbesaran mikroskop 100 x.

Hasil uji biokimia menunjukkan hasil negatif pada

Gambar 2. Sebaran koloni pada media MRSA.

Tabel 1. Hasil Identiϐikasi Kapang dan Khamir Sampel Gatot

Tabel 2. Hasil Analisis Proksimat Sampel Gatot

uji katalase dan oksidase. Pada media SIM menunjkkan hasil negatif (bakteri non‐motil). Uji urea, sitrat, dan nitrat menunjukkan hasil negatif. Pada uji gula‐gula hanya media glukosa yang terjadi pembentukan asam. Hasil pengamatan pada media TSIA menunjukkan bagian slant (miring) dan butt (bagian tusukan) berwarna kuning, serta isolat tidak menghasilkan H2S dan gas. Uji MR (Methyl Red) menunjukkan hasil postif. Uji MR (Methyl Red) dilakukan untuk mengetahui terbentuknya asam laktat dari proses fermentasi. Uji VP didapat hasil negatif.

Menurut Varnam dalam penelitiannya, sifat prebiotik ada pada bakteri Pediococcus sp. Strain penghasil EPS (eksopolisakarida) dari Lactobacillus sp. dan Pediococcus sp. relatif tinggi prevalensinya pada singkong dan sorgum fermentasi (Varnam et al., 2007).

Bakteri kontaminan yang teridentiϐikasi dari gatot industri tradisional adalah Pseudomonas

Gambar 3. Sebaran koloni pada medium NA (a) dan pewarnaan gram (b) Pseudomonas aeruginosa.

Aeruginosa. Isolat pada media Nutrien Agar memiliki koloni halus, besar, cembung melebar. Gambar 3a menunjukkan sebaran koloni Pseudomonas Aeruginosa pada media Nutrien Agar. Hasil pewarnaan gram bakteri Pseudomonas Aeruginosa berbentuk batang dan bersifa gram negatif.

Hasil analisis proksimat pada keempat sampel gatot ditunjukkan pada tabel 2. Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa sampel gatot dengan kadar karbohidrat paling tinggi adalah sampel gatot gatot fermentasi daun pisang sebesar 51,32 % dan sampel gatot dengan kadar karbohidrat

paling rendah adalah sampel gatot dari industri tradisional sebesar 35,21%.

T Tabel 3. Hasil Pengukuran Kadaradar Pb, Cd, dan Fe

*TD: Tidak terdeteksi

Sampel Gatot

Tabel 3 menunjukkan hasil pengukuran kadar Pb, Cd, serta Fe. Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa sampel gatot yang berasal dari Industri tradisional mempunyai kadar besi (Fe) paling tinggi yaitu sebesar 8,19 ppm.Sedangkan kadar Cd dan Pb pada semua sampel tidak terdeteksi.

Kandungan gizi pada gatot modiϐikasi fermentasi dibungkus plastik menunjukkan hasilyang paling seimbang dengan kadar protein paling tinggi dibandingkan sampel lain yaitu sebesar 3,8 %.Kadar protein gatot modiϐikasi dibungkus plastik meningkat jika dibandingkan kadar protein singkong mentah yaitu sebesar 1 %.

Analisis kandungan logam berat Cd tidak ditemukan pada semua sampel gatot, namun kandungan logam berat Fe ditemukan dengan kadar tinggi pada sampel gatot industri tradisional yaitu sebesar 8,19 ppm sedangkan gatot modiϐikasi kadar besinya sangat rendah.

KESIMPULAN

Telah teridentiϐikasi kapang jenis Aspergillus ϐlavus dan Aspergillus niger, bakteri kontaminan Pseudomonas aeruginosa- dan terdidentiϔikasi bakteri asam laktat Pediococcus sp pada gatot industri tradisional. Sampel gatot modiϐikasi yang difermentasi di dalam plastik teridentiϐikasi bakteri asam laktat Pediococcus sp dan ragi. Gatot modiϐikasi fermentasi di dalam daun pisang

Ambarsari et al.

ditemukan kapang jenis Aspergillus ϐlavus dan Saccharomyces cerevicae. Gatot modiϐikasi fermentasi di dalam kain ditemukan kapang jenis Aspergillus niger. Kapang jenis Aspergillus ϔlavus dan Aspergillus niger. Untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan pengambilan dan analisis sampel yang lebih banyak lagi dari industri‐industri kecil penghasil gatot lain di daerah untuk mengetahui mutu produk yang dihasilkan dan untuk menjamin keamanan konsumen. Selain itu perlu dilakukan penelitian lanjut untuk mengetahui jenis mikotoksin dari kapang yang teridentiϐikasi.

DAFTAR PUSTAKA

AOAC, 2005, Ofϐicial Methods of Analysis, Association of Ofϐicial Analytical Chemists, Benjamin Franklin Station, Washington.

Astriani. 2018, Phenotypic identiϐication of indigenous fungi and lactic acid bacteria isolated from 'gatot' an Indonesian fermented food, Biodiversitas 19 : 947‐954.

Fardiaz S, 1989, Penuntun Praktek Mikrobiologi Pangan, IPB Press, Bogor.

Handajani NS, Setyaningsih R, 2006, Identiϐikasi Jamur dan Deteksi Aϐlatoksin B 1 terhadap Petis Udang Komersial, Biodiversitas 7(3) : 212–215.

Midio AF, Campos RR, Sabino M, 2001, Occurrence of aϐlatoxins B1,B2, G1 and G2 in cooked food components of whole meals marketed in fast food outlets of the city of Sao Paulo, SP, Brazil, Food Additives and Contaminants 18 : 445‐448.

Oramahi HA, Sumardiyono C, Pusposendjojo, Haryadi, 2006, Identiϐikasi Jamur Genus Aspergillus pada Gaplek di Kabupaten Gunung Kidul, Jurnal Perlindungan Tanaman Indonesia 12(1) : 13–24.

Varnam A, Awamaria B, 2007, Probiotic and prebiotic properties of lactic acid bacteria isolated from cassava fermentations, Proceedings of the 13th ISTRC Symposium : 417 – 422.

Winarno FG, 1986, Kimia Pangan dan Gizi, PT. Gramedia, Jakarta.