Laporan Viabilitas Khamir

Laporan                                                                                                 Hari/Tanggal        :  Rabu,  21 Mei 2015

Teknologi Fermentasi                                                                         PJ Dosen               :  Ir.CC.Nurwitri, DAA

Asisten            : Susi Afrianti S., A,Md

 

 

 

 

VIABILITAS KHAMIR

Oleh:

Kelompok 7

B / P1

Aini Dian Pratiwi                J3E113063

Aziz Ibrahim                        J3E113075

Tri Ani Setiawati                 J3E113086 

 

 

 

PROGRAM KEAHLIAN SUPERVISOR JAMINAN MUTU PANGAN

PROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2015

BAB I

PENDAHULUAN

  • Latar belakang

Khamir adalah mikroorganisme eukariot yang diklasifikasikan dalam kingdom fungi, dengan 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 karena menggunakan 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. 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, 1987).

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).

 

  • Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui viabilitas khamir dalam beberapa kondisi, menentukan kemampuan khamir yang akan diuji

 

BAB II

METODOLOGI

2.1 Bahan dan alat

            2.1.1 Bahan

  • Penentuan Viabilitas Khamir
  • Air es
  • Air hangat
  • Gula pasir
  • Garam
  • Khamir
  • Penentuan Pengembangan Adonan
  • Tepung terigu
  • Gula
  • Air
  • Perhitungan Jumlah Sel Khamir dengan Metode Ruang Hitung
  • Suspensi Khamir
  • Larfis

            2.1.2 Alat

  • Penentuan Viabilitas Khamir
  • Balon
  • Gelas piala
  • Tabung reaksi
  • Karet
  • Penentuan Pengembangan Adonan
  • Baskom
  • Timbangan
  • Jangka sorong
  • Gelas ukur
  • Perhitungan Jumlah Sel Khamir dengan Metode Ruang Hitung
  • Haemacytometer
  • Mikropipet
  • Tabung Reaksi
  • Mikroskop
  • Cover Glass
  • Rak Tabung
  • Pipet

   

2.2 Diagram Alir

2.2.1 Penentuan Viabilitas Khamir

laporan viabilitas khamir

 

 

2.2.2 Penentuan Pengembangan Adonan

 laporan viabilitas khamir

  

2.2.2  Penentuan Jumlah Sel dengan Metode Ruang Hitung

Laporan viabilitas khamir

 

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

  • Uji Viabilitas Khamir (Gelembung Balon)
No. Perlakuan Gelembung
1 0,5 sdt gula pasir 2 sdt air hangat Dikocok diletakkan di air hangat ++
2 0,5 sdt gula pasir 2 sdt air es Dikocok diletakkan di air es +
3 0,5 sdt gula pasir 2 sdt air mendidih Dikocok diletakkan di air mendidih +
4 2 sdt air hangat Dikocok diletakkan di air hangat
5 0,5 sdt gula pasir Dikocok diletakkan di air hangat
6 0,5 sdt garam 2 sdt air hangat Dikocok diletakkan di air hangat
7 0,5 sdt garam 2 sdt air es Dikocok diletakkan di air es
8 0,5 sdt gula pasir + 0,5 sdt garam 2 sdt air hangat Dikocok diletakkan di air hangat

 

  • Uji Viabilitas Khamir (Adonan)
Kel   Diameter (cm) Tinggi (cm)
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
1 1 1,72 5,31 5,83 6,05 6,11 6,20 5 5,2 5,5 6 6,2 6,3
2 1,81 5,32 5,59 6,18 6,48 6,52 5 5,3 5,5 6 6,3 6,6
2 1 5,37 5,6 6,1 6,3 6,42 6,5 3,5 4,5 4,8 5 5,1 5,4
2 4,86 5,9 6,22 6,4 6,53 6,62 3,6 4,43 4,7 4,82 4,91 4,93
3 1 5,33 5,38 5,84 6,23 7,31 7,52 4 4,2 4,8 5,2 5,5 5,6
2 5,87 5,89 6,12 6,81 7,84 7,91 3,8 4,1 4,8 5,1 5,4 5,5
4 1 5,21 5,89 6,04 6,49 6,86 6,99 2 2,5 3 3,2 3,5 3,7
2 4,74 5,53 5,65 5,96 6,06 6,15 2,2 2,5 3,5 4 4,1 4,7
5 1 4,95 5,41 5,94 9,04 6,09 6,1 5 5,4 6,1 6,2 6,3 6,4
2 5,04 5,42 5,82 6,04 6,04 6,1 5,1 5,1 6 6,2 6,5 6,5
6 1 6,05 6,2 6,9 6,95 7,1 7,2 4,18 4,6 4,75 4,79 4,8 4,86
2 5,46 6,5 6,86 6,9 6,96 7 4,01 4,10 4,3 4,46 4,61 4,65
7 1 4,06 4,26 4,78 5,57 5,79 5,83 5,05 5,34 5,96 6,21 6,49 6,55
2 5,09 6,1 6,32 6,9 7,09 7,13 5,03 5,27 5,59 5,83 6,18 6,2
8 1 5,05 5,71 6,10 6,77 6,83 6,87 3,45 3,77 4,04 4,36 4,39 4,4
2 5,83 6,69 7,04 7,27 7,63 7,67 4,03 4,35 4,5 4,74 4,85 4,9

 

  • Uji Viabilitas Khamir (Haemacytometer)
  • 10-3 tanpa pewarna

N =  × 25 × 103 ×  × 103 = 8,6 × 109 cfu/ ml

  • 10-3 dengan pewarna

N =  × 25 × 103 ×  × 103 = 4,0 × 1010 cfu/ ml

  • 10-4 tanpa pewarna
  • 10-4 dengan pewarna

 

 

3.2 Pembahasan

3.2.1 Penentuan Viabilitas Khamir

Ragi adalah fungsi ekasel (uniselilar) yang beberapa jenis spesiesnya umum digunakan untuk membuat roti, fermentasi minimum beralkohol dan bahkan digunakan percobaan sel bahan bakar. Kebanyakan ragi merupakan anggota divisi Acomycota, walaupun ada juga yang digolongkan dalam Basidimycota. Beberapa ragi, seperti Candida albicans, dapat menyebabkan infeksi pada manusia (kandidiasis).

Selain itu, ragi adalah mikroorganisme hidup yang dapat diteukan dimana-mana. Ragi berasal dari keluarga fungsul bersel satu dari genus Saccharomyces, spesies cerevisiae, dan memiliki ukuran 6-8 mikron. Dalam 1 gram ragi padat, terdapat kurang lebih 10 milyar sel hidup. Ragi ini berbentuk bulat telur dan dilindungi oleh dinding membran yang sepi berpori (semi permeabel), melakukan reproduksi dengan cara membelah diri, dan dapat hidup di lingkungan tanpa oksigen (anaerob) maupun dengan oksigen (aerob). Untuk bertahan hidup, ragi membutuhkan air, makanan dan lingkungan yang sesuai.

Mikroba utama dalam ragi roti ini adalah jenis khamir Saccharomyces cerevisiae. Sel khair ini memiliki sifat- sifat fisiologi yang stabil, sangat aktif dalam memecah gula yaitu mengubah pati dan gula menjadi karbondioksida dan alkohol, terdispersi dalam air, mempunyai daya tahan simpan yang lama dan tumbuh dengan sangat cepat.

Pada praktikum kali ini dilakukan pengujian viabilitas menggunakan 8 tabung yang diberikan perlakukan yang berbeda. Perbedaan perlakukan tersebut menyebabkan kemampuan khamir untuk hidup juga berbeda pula. Perbedaan dalam perlakuan tersebut antara lain dalam hal pemberian gula, garam, dan air yang digunakan. Selain itu, peletakan tabung berisi ragi juga diberikan perlakuan berbeda, yaitu peletakan didalam air hangat, air es, dan air mendidih. Tabung yang telah berisi ragi dengan berbagai macam perlakukan kemudian ditutup dengan balon yang dibantu dengan karet untuk menciptakan kondisi anaerob dan dapat dilihat gas CO2 yang dihasilkan oleh khamir.

Berdasarkan data diatas, dapat dilihat bahwa tabung 1, 2, 3 mengalami perubahan yang dapat dikatakan masih maksimal, namun dengan tingkatan yang berbeda (proporsi perubahan). Perubahan tersebut ditandai dengan terbentuknya busa dan terjadi pengembangan pada plastik bagian atas. Pada tabung tersebut diberikan perlakuan penambahan gula dan air pada setiap tabungnya, namun pada tabung 3 ditambahkan air mendidih. Selanjutnya, tabung disimpan diair yang berbeda, yaitu tabung 1 pada air hangat, tabung 2 pada air es, dan tabung 3 pada air mendidih.

Sedangkan pada tabung 4, 5, 6, 7 dan 8 dapat dilihat lebih banyak tabung dari setiap kelompok yang menunjukan bahwa pada tabung tersebut tidak terjadi perubahan. Perbedaan dengan tabung 1, 2, dan 3 terletak pada penggunaan gula yaitu pada tabung 4 tidak digunakan penambahan gula, pada tabung ke 5 tidak adanya penambahan air, dan pada tabung 6 ada penambahan garam, pada kelompok 7 ada penambahan gula dan garam serta kelompok 8 hanya penambahan garam saja. Perbedaan tersebut yang membedakan hasil dari uji viablitas.

Jika dilihat, perbedaan penggunaan gula, air, garam dan penyimpanan merupakan hal yang penting diperhatikan dalam menjaga kualitas dari ragi roti. Menurut Nurwitri dan Rahayu (2012), mikroorganisme membutuhkan karbon sebagai sumber nutrisi untuk perkembangannya. Gula pasir merupakan salah atu karbohidrat sederhana yang dapat dijadikan sumber nutrisi bagi mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembang biak.

Menurut Shafaghat (2010), khamir merupakan mikroorganisme yang membutuhkan sumber karbon sebagai sumber nutrisinya dalam proses fermentasi, contohnya pada fermentasi roti. Menurut Lopez (2009), sumber karbon merupakan faktor penting dalam membantu pertumbuhan khamirSaccharomyces cerevisiae. Sehingga dapat dikatakan bahwa gula merupakan material yang harus ada untuk membantu proses pertumbuhan khamir. Berdasarkan pengujian diatas, dapat dilihat bahwa tabung yang berisi gula lebih jelas terlihat perubahan yang terjadi. Dengan kata lain, pada tabung yang mengandung gula lebih terdeteksi adanya aktivitas pertumbuhan dari sel khamir yang melakukan fermentasi menghasilkan CO2.

Selain itu, faktor lain yang menentukan pertumbuhan dari khamir adalah air. Menurut Nurwitri dan Rahayu (2012), salah satu faktor intrinsik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah Aw atau aktivitas air. Aktivitas air atau Aw adalah jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh untuk pertumbuhannya. Penambahan air yang dilakukan pada praktikum kali ini, erat hubungannya dengan Aw. Semakin banyak air yang ditambahkan, maka semakin tinggi Aw dari suatu produk pangan. Begitu pula menurut Nurwitri dan Rahayu (2012), semakin banyak air yang diserap, maka semakin tinggi pula kadar Aw dari produk pangan dan semakin mudah rusak. Berdasarkan pengujian diatas, dapat dilihat bahwa tabung dengan penambahan air akan dihasilkan perubahan yang menunjukan adanya aktivitas fermentasi atau pertumbuhan dari ragi tersebut.

Namun, penggunaan air dengan suhu yang lebih tinggi (air mendidih), tidak menciptakan kondisi yang optimum untuk proses pertumbuhan dari ragi tersebut. Hal tersebutdapat dilihat pada pengujian diatas, bahwa tabung yang ditambahkan air mendidih tidak terjadi perubahan secara maksimum, lain dari tabung yang diisi dengan air berhusu normal. Hal ini juga berhubungan dengan air yang digunakan untuk penyimpanan selama pengujian berlangsung. Berdasarkan pengujian diatas, dapat dilihat bahwa tabung yang disimpan pada air hangat, lebih maksimum pertumbuhan ragi terjadi, dibandingkan dengan tabung yang disimpan pada air es atau air mendidih.

Menurut Lopez (2009), hal yang mempengaruhi fermentasi oleh Saccharomyces cerevisiae adalah temperature (suhu), pH, dan sumber karbon. Menurut Rahayu dan Nurwitri, suhu merupakan faktor dari luar yang sangat penting untuk pertumbuhan mikroorganisme. Suhu yang terlalu tinggi akan mengakibatkan matinya sel khamir sehingga tidak akan terbantuk kondisi fermentasi yang diinginkan. Sedangkan, jika suhu terlalu rendah dapat menghambat proses pertumbuhan dari mikroorganisme, sehingga pertumbuhan tetap terjadi namun dalam waktu yang cukup lama.

Selain itu, perbedaan perlakuan atas penamabahan garam juga ikut mempengaruhi perbedaan aktivitas pertumbuhan dari ragi tersebut. Garam diketahui dapat meningkatkan daya ikat air, sehingga dapat mengontrol kelembaban lingkungan ragi tersebut. Sehingga, dengan adanya penamabahan garam dicurigai dapat menghambar petumbuhan khamir atau menghambat proses fermntasi berlangsung, dengan cara mengikat air bebas yang digunakan oleh mikroorganisme untuk hidup. Sebab, menurut Nurwitri dan Rahayu (2012), Aw digunakan oleh mikroorganisme juga untuk transportasi nutrisi agar ragi tetap dapat mempertahankan hidupnya.

3.2.2 Penentuan Pengembangan Adonan Roti

Ragi roti atau yeast adalah mikroorganisme (Saccharomyces cerevisiae) yang memfermentasi adonan untuk menghasilkan gas karbondioksida yang dapat mengembangkan adonan. Dalam ha1 ini proses fermentasi yang terkendali akan menghasilkan roti dengan volume dan tekstur yang baik, serta cita rasa dan aroma yang lezat. Selain itu ragi roti berfungsi memperlunak gluten dengan asam yang ,dihasilkannya.

Ragi kering berbentuk granula-granula (active dry yeast/instant dry yeast) . Suhu yang ideal untuk menyimpan ragi roti kering agar awet dalam jangka waktu panjang adalah 45oC . Ragi kering berbentuk butiran kecil dan biasanya dibungkus dengan kemasan timah yang mengandung nitrogen. Ragi kering aktif diperkirakan terdiri dari 92% zat padat dan 8% zat cair (Desroiser, 2008).

Praktikum ini dilakukan untuk menguji viabilitas sel khamir dan uji aktivitas ragi. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana kualitas ragi yang digunakan. Mikroba utama dalam ragi roti adalah khamir Saccaromyces cerevisiae. Sel khamir ini memiliki sifat – sifat fisiologi yang stabil, sangat aktif dalam memecah gula yaitu mengubah pati dan gula menjadi karbondioksida dan alkohol, terdispersi dalam air, mempunyai daya tahan simpan yang lama, dan tumbuh dengan sangat cepat.

Sampel adonan yang terdiri dari karbohidrat yang berasal dari tepung terigu diubah menjadi maltosa oleh enzim amylase yang mengubah maltosa menjadi glukosa dan difermentasi menjadi etanol dan karbondiokasida serta sedikit komponen volatil dan produk lainnya. Selama fermentasi, protein tepung, gluten, menjadi dewasa dan elastis serat dapat menahan karbondioksida yang terbentuk perlahan – lahan oleh khamir.

Berdasarkan pada hasil pengamatan yang dilakukan setiap 10 menit sekali maka dapat diketahui bahwa khamir masih bekerja dengan baik (aktif). Hal ini ditandai dengan adanya pertambahan diameter maupun tinggi adonan disetiap 10 menit hingga 45 menit. Dari semua kelompok, pertambahan ukuran sekitar 2-5 cm dalam waktu 45 menit. Pertumbuhan khamir yang sangat pesat menandakan bahwa khamir tersebut berada dalam fase pertumbuhan logaritmik dimana selnya membelah dengan cepat dan konstan serta pertambahan jumlahnya mengikuti kurva logaritmik. Perubahan tinggi sampel adonan yang terjadi dikarenakan aktivitas dari khamir yang menghasilkan karbon dioksida sehingga membuat adonan tersebut mengembang.

Berdasarkan hasil pengamatan pada uji aktivitas ragi, tejadi pertambahan volume pada adonan setiap 10 menit, ketinggiannya juga beratambah. Jadi memang benar bahwa ragi dalam adonan berfungsi sebagai:

  1. Leavening agent (pengembang adonan), ragi mengkonsumsi gula dan mengubahnya menjadi gas karbondioksida, sehingga adonan mengembang.
  2. Memproses gluten (protein pada tepung), sehingga dapat membentuk jaringan yang dapat menahan gas karbondioksida keluar.
  3. Menghasilkan flavour (aroma dan rasa) pada adonan, karena selama fermentasi, ragi juga menghasilkan sejenis etanol yang dapat memberikan aroma khusus (Skou, 2007).

Uji viabilitas terhadap khamir dilakukan dengan penentuan adonan roti. Proses biologis yang kompleks selama fermentasi perlu dikendalikan untuk menghasilkan adonan sesuai dengan yang diinginkan. Untuk itu, pengendalian haruslah dilakukan selama periode fermentasi. Semua faktor seperti suhu, mutu dan jumlah sel, serta laju pertumbuhan harus terkendali, sehingga terbentuk gas di dalam adonan.

Adonan yang frothy dapat dihasilkan dengan terbentuknya atau terdispersinya gelembung-gelembung gas di dalam adonan. Gas yang dibutuhkan untuk terbentuknya adonan dapat dihasilkan melalui proses biologis, kimia, maupun fisik. Gas yang dihasilkan terdispersi ke dalam adonan dalam bentuk gelembung untuk menghasilkan pori yang halus seperti gabus. Gas yang terbentuk merupakan gas CO2. Kehalusan pori yang terbentuk selama proses pengadonan tergantung pada karakteristik tepung yang digunakan seperti viskoelastisitas dari gluten dan daya ikat air (water-binding capacity) pentosan. Pori yang halus bisa juga terbentuk oleh karena udara masuk ke dalam adonan dan terdispersi dalam bentuk gelembung yang halus ketika tepung dan air dicampur dan diulen. Gelembung udara yang terperangkap berperan sebagai inti yang menyerap gas CO2 yang terbentuk akan membuat adonan mengembang membentuk struktur spon. Pengembangan adonan dapat melebihi 1:6 karena gas CO2 terbentuk selama fermentasi. Pembentukkan gas selama fermentasi diikuti oleh reaksi-reaksi fermentatif lainnya seperti terbentuknya metabolit-metabolit intermediate yang berpengaruh pada konsistensi adonan dan terbentuknya senyawa-senyawa volatile yang merupakan prekursor aroma.

Gas yang terdispersi dan terperangkap di dalam adonan dalam bentuk gelembung dibutuhkan untuk pembentukkan pori. Terbentuknya dinding pori yang elastis (extensible) tergantung pada kandungan protein yang spesifik yang dapat membentuk film yang elastis. Karakteristik semacam ini diperlihatkan oleh gluten (gliadin dan glutenin) yang merupakan jenis protein yang terkandung di dalam tepung gandum. Ketika tepung gandum dicampur dengan air, gluten akan membentuk massa viskoelastis yang mengikat semua bahan adonan terutama pati menjadi suatu jaringan. Lapisan film yang terbentuk bersifat impermiabel terhadap gas, sehingga dapat memerangkap gas dan mebentuk pori. Selanjutnya pada saat proses pemanggangan (baking) terjadi gelatinisasi pati dan koagulasi gluten yang dapat membentuk crumb dan tekstur yang lembut (Pelczar, 2007).

Lama penyiapan dan fermentasi adonan sangat bervariasi yang harus dapat dikendalikan dengan baik. Penggunaan proporsi khamir yang tinggi akan menyebabkan pembentukkan gas yang cepat. Hal ini dapat menyulitkan dalam pengaturan waktu fermentasi dan penyiapan adonan. Untuk itu, penjadwalan yang ketat dibutuhkan saat penyiapan adonan karena pengembangan volume adonan terjadi dengan cepat. Pengakhiran proses fermentasi sangat mempengaruhi volume dan bentuk akhir produk bakery.

3.2.2.1 Peran Khamir dalam Pembuatan Roti

Khamir jenis Saccharomyces cereviceae merupakan jenis khamir yang paling umum digunakan pada pembuatan roti. Khamir ini sangat mudah ditumbuhkan, membutuhkan nutrisi yang sederhana, laju pertumbuhan yang cepat, sangat stabil, dan aman digunakan (food-grade organism). Dengan karakteristik tersebut, S. cereviceae lebih banyak digunakan dalam pembuatan roti dibandingkan penggunaan jenis khamir yang lain. Dalam perdagangan khamir ini sering disebut dengan baker’s yeast atau ragi roti.

  1. Pengembangan Adonan

Penggunaan mikroorganisme dalam pengembangan adonan masih menjadi fenomena yang asing bagi masyarakat yang tidak familiar dengan pabrik roti. Udara (oksigen) yang masuk ke dalam adonan pada saat pencampuran dan pengulenan (kneading) akan dimanfaatkan untuk tumbuh oleh khamir. Akibatnya akan terjadi kondisi yang anaerob dan terjadi proses fermentasi. Gas CO2 yang dihasilkan selama proses fermentasi akan terperangkap di dalam lapisan film gluten yang impermiabel. Gas akan mendesak lapisan yang elastis dan extensible yang selanjutnya menyebabkan pengembangan (penambahan volume) adonan.

  1. Asidifikasi

Selama proses fermentasi selain dihasilkan gas CO2 juga dihasilkan asam-asam organik yang menyebabkan penurunan pH adonan. Karena tingginya kapasitas penyangga (buffer capacity) protein di dalam adonan, maka tingkat keasaman dapat ditentukan dengan menentukan total asam adonan. Proses asidifikasi ini dapat dijadikan sebagai indikator bahwa fermentasi adonan berjalan dengan baik. Dengan demikian pengukuran pH mutlak diperlukan dalam pengendalian proses.

  1. Produksi Flavor

Terbentuknya alkohol, penurunan pH, dan terbentuknya metabolit lainnya secara langsung akan berperan sebagai prekursor flavor dan rasa roti. Akibat proses fermentasi tersebut dapat menghasilkan roti dengan mutu organoleptik yang ekselen.

 

3.2.2.2 Pengendalian Fermentasi

Banyak faktor yang mempengaruhi proses fermentasi adonan, namun tetap harus diingat bahwa dalam proses fermentasi tersebut yang dipentingkan adalah pengembangan adonan. Pengembangan adonan sendiri merupakan akibat dari peningkatan tekanan internal akibat dari gas CO2 yang dihasilkan. Dengan demikian, beberapa parameter yang mempengaruhi laju pengembangan adonan adalah ekstensibilitas dan elastisitas film protein, viskositas adonan, dan tentu saja aktivitas khamirnya.

  1. Suhu

Aktivitas khamir sangat dipengaruhi oleh suhu medium. Pada kisaran suhu 20- 40oC, peningkatan suhu adonan 1oC akan meningkatkan laju fermentasi sampai 12%. Oleh karena itu, pada proses produksi sangat vital untuk dilakukan pemantauan dan pengendalian suhu adonan secara akurat pada akhir proses pencampuran. Perlu diketahui dan menjadi catatan bahwa apabila suhu adonan melebihi 55oC maka khamir akan mati.

  1. Konsentrasi Khamir

Pada suhu tersebut di atas, laju fermentasi tergantung pada jumlah khamir ynag digunakan. Setelah proses fermentasi 1 jam akan terjadi sedikit penurunan pertumbuhan khamir pada penambahan khamir 2-5%. Kemudian segera pertumbuhan khamir meningkat kembali setelah tersedia nutrisi untuk pertumbuhannya. Selain jumlah khamir yang digunakan, keberadaan gula sebagai sumber nutrisi juga mempengaruhi laju pengembangan adonan.

  1. pH

 Proses fermentasi oleh khamir terjadi secara optimal diantara pH 4 dan 6. Pada proses pembuatan roti, pH adonan pada akhir fermentasi adalah sekitar 5,2. Apabila menggunakan kultur starter untuk sourdough, pH adonan dapat lebih rendah.

3.2.3 Penentuan Jumlah Sel dengan Metode Ruang Hitung

Penentuan jumlah bakteri yang ada dalam suatu medium maka dapat digunakan beberapa cara meliputi jumlah bakteri secara keseluruhan (total cell count). Pada cara tersebut dihitung semua bakteri yang ada dalm suatu medium biakan baik yang hidup maupun yang mati. Jumlah bakteri yang hidup (viable count). Cara tersebut menggambarkan jumlah sel yang hidup saja, sehingga lebih tepat jika dibandingkan dengan cara sebelumnya. Namun metode hitung langsung menggunakan Haemocytometer Neubour menggunakan cara total cell count (Lay, 1994)

Haemocytometer Neubour atau Hemositometer ialah perangkat atau alat yang berfungsi untuk perhitungan sel darah. Saat ini juga banyak digunakan untuk menghitung jumlah sel serta partikel mikroskopis lainnya. Haemocytometer tersebut ditemukan oleh Louis-Charles Malassez dan terdiri dari sebuah slide mikroskop kaca tebal dengan lekukan persegi panjang yang menciptakan sebuah kamar. Ruangan atau kamar tersebut diukir dengan laser grid tergores garis tegak lurus. Perangkat tersebut dibuat dengan hati-hati sehingga daerah yang dibatasi oleh garis diketahui dan kedalaman ruang tersebut telah diketahui. Oleh karena itu, alat tersebut berguna untuk menghitung jumlah sel atau partikel dalam suatu volume cairan tertentu, sehingga dapat menghitung konsentrasi sel dalam cairan secara keseluruhan (Kurniawan, 2010).

Haemocytometer Neubour sering digunakan untuk menghitung sel-sel darah, organel dalam sel, sel-sel darah dalam cairan tulang punggung ke otak setelah melakukan tusukan lumbal, atau jenis sel lain di suspense (Kurniawan, 2010).

Setelah Haemocytometer Neubour dibersihkan dengan alkohol dan setelah mikroskop dihidupkan, Haemocytometer Neubour diletakkan di atas meja objektif. Kemudian mikroskop di atur dengan intensitas cahaya yang rendah atau redup sehingga garis-garis yang terletak pada kamar Haemocytometer Neubour dapat terlihat jelas. Apabila cahaya mikroskop terlalu terang, maka garis-garis pada Haemocytometer Neubour yang tipis sekali tidak akan terluhat karena dikalahkan oleh sinar yang lebih besar. Selain cahaya, faktor perbesaran mikroskop juga berpengaruh. Kamar Haemocytometer Neubour baik di bagian bawah maupun atas akn terlihat dalam perbesaran 4×10 dan pada percobaan terlihat jelas kamar bagian atas. Pada pebesaran tersebut, akan terlihat kotak-kotak berukuran besar sebanyak 25 kotak. Setiap satu kotak besar berukuran 1 mm2.

Mikroorganisme yang dihitung oleh Haemocytometer Neubour ialah khamir. Khamir ialah organism eukariota, uniselular, heterotrof yang termasuk dalam kingdom Eumycota dan keberadaannnya tersebar pada berbagai habitat. Salah satu habitat khamir adalah perairan. Khamir dapat ditemukan pada perairan tawar, perairan mangrove maupun perairan laut (Retno, 2009).

Haemocytometer adalah suatu ruang kaca dengan sisi yang menjulang dan kaca penutup yang akan menahan cairan tepat 0.1 mm dari atas lantai ruang kaca. Ruang hitung memiliki total luas permukaan. Penghitungan konsentrasi sel pada haemocytometer didasarkan pada volume di bawah kaca penutup. Satu kotak besar memiliki volume 0,0001 ml (panjang x lebar x tinggi = 0,1 cm x 0,1 cm x 0,01 cm = 0,0001 cm3 = 0,0001 ml). Khamir adalah mikroorganisme eukariotik bersel tunggal yang tergolong fungi. Berukuran antara 5 dan 20 mikron. Khamir termasuk organisme uniseluler yang bersifat aerob. Tetapi jenis khamir fermentatif dapat hidup secara anaerob meski pertumbuhannya lambat.

Haemocytometer memiliki kelebihan dan kelemahan dalam proses perhitungan bakteri secara langsung. Kelebihan perhitungan sel dengan menggunakan haemacytometer adalah dapat menghitung jumlah sel yang hidup maupun yang mati tergantung dari pewarna yang digunakan, seperti pada percobaan bila pewarna metilen blue dicampurkan kedalam larutan sel maka sel yang hidup tidak akan berwarna dan sel yang mati akan berwarna biru. Selain itu cepat dalam menghasilkan data karena langsung di hitung pada waktu itu juga. Metode ini memiliki beberapa kelemahan diantaranya tidak dapat digunakan untuk mikroba yang berukuran terlalu kecil seperti bakteri (Volk, 1993).

Dari hasil percobaan setelah disiapkan 2 tingkat pengenceran suspensi khamir 10-3 dan 10-4, permukaan bidang haemacytometer serta cover glass dibersihkan terlebih dahulu dengan tissue. Setelah itu khamir diteteskan pada bagian atas haemocytometer  dengan volume tertentu menggunakan mikropipet. Lalu bagian yang sudah ditetesi khamir ditutup dengan cover glass. Kemudian dilakukan pengamatan pada perbesaran 4×10 dan 10×10 dengan menggunakan mikroskop. Ruang haemocytometer baik di bagian bawah maupun atas akan terlihat dalam perbesaran 4×10 dan pada percobaan terlihat jelas bagian atas. Pada pebesaran tersebut, akan terlihat kotak-kotak berukuran besar sebanyak 25 kotak. Setiap satu kotak besar berukuran 1 mm2. Satu kotak besar yang menyusun kamar, terdapat 16 kotak kecil didalamnya sehingga kotak kecil dalam kamar berjumlah 400 buah. Ruang yang terisi dengan mikroba pada yang terletak pada ruang hitung dapat langsung dihitung dengan menghitung 5 kotak besar pada posisi ujung-ujung-tengah.

Dari hasil pengamatan untuk suspense tingkat pengenceran 10-3 tanpa pewarna diperoleh hasil 8,6 × 109 cfu/ ml dengan jumlah mikroba pada setiap kotak 32, 44, 35, 26 dan 36. Sedangkan untuk suspense tingkat pengenceran 10-3 dengan pewarna diperoleh hasil 4,0 × 1010 cfu/ ml dengan jumlah mikroba pada setiap kotak 106, 183, 187, 163 dan 160. Hasil pengamatan untuk suspense tingkat pengenceran 10-4 tanpa pewarna diperoleh hasil 1,85×sel/ml dengan jumlah mikroba pada setiap kotak 6, 7, 7, 8 dan 9. Lalu untuk suspense tingkat pengenceran 10-4 dengan pewarna diperoleh hasil 1,75×sel/ml sel/ml dengan jumlah mikroba pada setiap kotak 7, 6, 8, 5 dan 9. Sehingga dapat disimpulkan bahwa suspense tingkat pengenceran 10-3 dengan pewarna mengandung mikroba dengan jumlah yang paling besar yaitu  4,0 × 1010 cfu/ ml. Hal ini karena tingkat pengencerannya yang menyebabkan suspense masih pekat sehingga banyak kandungan mikrobanya. Selain itu penggunaan pewarna methylen blue hanya akan menampakkan sel yang hidup sehingga jumlah yang diperoleh semakin banyak.

 

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

            Setelah melakukan praktikum uji viabilitas khamir, dapat disimpulkan bahwa pada penentuan viabilitas khamir, khamir dengan tambahan 0.5 sdt gula dengan air hangat dan direndam dengan air hangat memiliki viabilitas yang tinggi dibandingkan yang lain. Pada penentuan pengembangan adonan roti, seluruh sampel ragi yang digunakan masih menunjukan bahwa ragi masih aktif. Pada penentuan pengembangan adonan roti, pewarna methylen blue dapat mempertegas jumlah sel yang hidup dan yang mati.

 

4.2 Saran

Sebaiknya, praktikan memerhatikan waktu dalam bekerja sehingga praktikum selesai dengan tepat waktu. Selain itu, sebaiknya sebelum praktikum praktikan sudah mengetahui dan memahami prosedur uji, sehingga praktikum dapat berjalan dengan lancar.

 

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet dan M. Wooton. 1987. Ilmu Pangan. Penerjemah Hari Purnomo dan Adiono. Penerbit Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Desrosier, N.W. 2008. Teknologi Pengawetan Pangan. Panerjemah Muchji Mulyohardjo.

Dwidjoseputro, 2009. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta:Djambatan.

Fardiaz, S.  2008. Mikrobiologi Pangan 1. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta

Kurniawan Sodikin . 2010, Haemocytometer. http://www.sodiycxacun.web.id. [INTERNET]. Diakses pada 25 Mei 2015

Lay B. 1994. Analisis Mikroba di Laboratorium. Jakarta : Raja Grafindo Persada.

Lopez et.al. 2009. Effects of temperature, pH and sugar concentration on the growth parameters of Saccharomyces cerevisiae, S. kudriavzevii and their interspecific hybrid [Jurnal]. at: www.elsevi e r.com/locate/ijfoodmicro [25 Mei 2015]

Nurwitri C.C, Rahayu W P. 2012. Mikrobiologi Pangan. IPB Press: Bogor (ID)

Pelczar M.J. dan Chan. 2007.  Dasar-dasar Mikrobiologi Jilid 1. Jakarta : UI Press.

Shafaghat. 2010. Optimal growth of Saccharomyces cerevisiae (PTCC 24860) on pretreated molasses for the ethanol production : the application of the response surface methodology. at: www.ache.org.rs/CICEQ [25 Mei 2015]

Skou Torben dan Sogaard Jensen Gunnar. 2007. Microbiologi. Englang : Forfattern Og Systime.

Retno Anisa. 2009. Identifikasi Khamir.  www.lontar.ui.ac.id. [INTERNET]. Diakses pada 25 Mei 2015

Volk. 1993. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta : Erlangga.

Winarno. 2007. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: UI-Press

No Responses

Leave a Reply