PERBANDINGAN EFEKTIVITAS SARI KACANG - Digilib

DAFTAR ISI
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir
PTNBR – BATAN Bandung, 4 Juli 2013
Tema: Pemanfaatan Sains dan Teknologi Nuklir serta
Peranan MIPA di Bidang Kesehatan, Lingkungan dan
Industri untuk Pembangunan Berkelanjutan
PERBANDINGAN EFEKTIVITAS SARI KACANG MERAH DAN
KACANG HIJAU SEBAGAI MEDIA PERTUMBUHAN
Lactobacillus acidophilus
Nunung Kurniasih1, Tina Dewi Rosahdi2
1,2
Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi
UIN Sunan Gunung Djati, Jl. AH Nasution No 105, Bandung, 40614
[email protected]
ABSTRAK
PERBANDINGAN EFEKTIVITAS SARI KACANG MERAH DAN KACANG HIJAU SEBAGAI
MEDIA PERTUMBUHAN Lactobacillus acidophilus. Kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) dan
kacang merah (Phaseolus vulgaris L.) berpotensi sebagai media fermentasi bakteri asam laktat. Hal ini
dikarenakan keduanya memiliki kandungan karbohidrat sebagai sumber nutrisi bakteri asam laktat.
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas sari kacang hijau dan kacang merah sebagai
media pertumbuhan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus acidophilus. Pengambilan sampel
dilakukan pada fermentasi jam ke-0, 24, 48 dan 72 untuk dilakukan analisa total asam, kadar glukosa
dan jumlah bakteri. Analisa kadar asam laktat dengan metode kualitatif dan kuantitatif total asam
tertitrasi, kadar glukosa dengan metode Luff Schoorl dan jumlah bakteri dengan spektrofotometer UVVis. Fermentasi masing-masing kacang hijau dan kacang merah oleh Lactobacillus acidophilus selama
48 jam didapatkan nilai kadar asam laktat meningkat, dan terjadi penurunan pada jam ke-72 pada
substrat kacang merah sedangkan pada kacang hijau masih naik. Kadar gula reduksi dari kedua
substrat semakin berkurang. Sedangkan jumlah bakteri meningkat hingga jam ke-72 pada substrat
kacang hijau, sedangkan pada kacang merah peningkatan hanya sampai jam ke-48 dan pada jam ke-72
terjadi penurunan sesuai dengan berkurangnya kadar asam laktat. Dengan membandingkan data yang
diperoleh diketahui bahwa sari kacang hijau lebih efektif sebagai media pertumbuhan L. acidophilus
daripada sari kacang merah.
Kata kunci: Kacang Hijau, Kacang Merah, Lactobacillus acidophilus
ABSTRACT
COMPARATIVE EFFECTIVENESS OF THE CORE OF RED BEANS AND BEAN GREEN
AS A GROWTH MEDIA FOR Lactobacillus acidophilus. Green beans (Phaseolus radiatus L.) and red
bean (Phaseolus vulgaris L.) has potential as lactic acid bacteria fermentation media. This is because
both have carbohydrates as a source of nutrition of lactic acid bacteria. This research compares the
effectiveness of the core of green beans and red beans as a medium for the growth of lactic acid
bacteria, namely Lactobacillus acidophilus. Sampling is done on fermentation at the 0, 24, 48 and 72
for analysis of total acid, glucose levels and the number of bacteria. Analysis of the levels of lactic acid
by qualitative and quantitative methods tertitrasi while total acid, glucose levels by methods Luff
Schoorl and the number of bacteria using UV-Vis spectrophotometer. Fermentation each green beans
and red beans by Lactobacillus acidophilus for 48 hours of earned value increased lactic acid levels,
and a decrease at the 72 on the substrate while the red beans green beans are still rising. Reducing
sugar content of both the substrate decreases. While the number of bacteria increased to 72 hours on a
substrate of green beans, red beans, while the increase only up to 48 hours and at 72 hours to decrease
in accordance with the reduced levels of lactic acid. By comparing the data obtained is known that
green bean extract is more effective as a medium for the growth of L. acidophilus than red bean extract.
Keywords: Green Beans, Red Beans, Lactobacillus acidophilus
212
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir
PTNBR – BATAN Bandung, 4 Juli 2013
Tema: Pemanfaatan Sains dan Teknologi Nuklir serta
Peranan MIPA di Bidang Kesehatan, Lingkungan dan
Industri untuk Pembangunan Berkelanjutan
1.
sebagaimana layaknya makanan atau minuman,
mempunyai karakteristik sensori berupa
penampakan, warna, tekstur dan cita rasa yang
dapat diterima oleh konsumen. Tidak
memberikan kontraindikasi dan efek samping
pada jumlah penggunaan yang dianjurkan
terhadap metabolisme zat gizi lainnya.
Kelompok
senyawa
yang
dianggap
mempunyai fungsi-fungsi fisiologis tertentu di
dalam pangan fungsional menurut Badan POM
adalah senyawa-senyawa alami di luar zat gizi
dasar (karbohidrat, protein dan lemak) yang
terkandung dalam pangan yang bersangkutan
yaitu: vitamin, mineral, gula alkohol, serat
pangan, prebiotik, probiotik dan komponen
fungsional lain yang akan ditetapkan kemudian.
PENDAHULUAN
Konsep pangan fungsional lahir seiring
dengan
makin
meningkatnya
kesadaran
masyarakat akan pentingnya hidup sehat,
dimana tuntutan konsumen terhadap bahan
pangan bukan saja yang mempunyai komposisi
gizi yang baik serta penampakan dan cita rasa
yang menarik, tetapi juga harus memiliki fungsi
fisiologis tertentu bagi tubuh[1]. Salah satu
pangan fungsional adalah makanan yang
mengandung probiotik yaitu mikroba hidup
yang bila dikonsumsi akan menimbulkan efek
terapeutik pada tubuh dengan cara memperbaiki
keseimbangan mikroflora dalam saluran
pencernaan[2].
Penggunaan probiotik sebagai pangan
fungsional memiliki beberapa kendala antara
lain kemampuan bertahan hidup, dan kolonisasi
serta kompetisi nutrien untuk masuk ke dalam
satu lingkungan ekosistem yang sudah
mengandung beberapa ratus jenis spesies bakteri
lainnya. Bila bahan yang dibutuhkan probiotik
tidak lagi dimakan, maka bakteri yang
ditambahkan itu dengan cepat akan mengalami
wash-out[3]. Dengan demikian, maka pendekatan
lain yang dapat mengatasi keterbatasan
pemakaian probiotik adalah dengan penggunaan
prebiotik. Salah satu bahan makanan yang
memenuhi kriteria prebiotik karena mengandung
oligosakarida yang tidak dapat dicerna (nondigestible oligosaccharide atau NDO) adalah
kacang-kacangan.
Dalam penelitian ini sari kacang hijau dan
kacang merah akan difermentasi oleh bakteri
probiotik Lactobacillus acidophilus. Kemudian
dianalisa dan dibandingkan kadar asam total,
gula reduksi dan jumlah bakteri yang bertahan.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat
memberikan alternatif substrat yang paling
efektif digunakan sebagai prebiotik untuk
bakteri probiotik Lactobacillus acidophilus.
2.
2.2 Kacang-Kacangan Sebagai Prebiotik
Apapun komponen nutrisi yang mencapai
kolon tanpa tercerna berpotensi sebagai
prebiotik, namun perkembangan penelitian
mengenai prebiotik, mengklaim senyawa
oligosakarida tak tercerna sebagai prebiotik
utama[5]. Senyawa oligosakarida tak tercerna
antara lain fructooligosaccharides (FOS),
transgalactooligosaccharides (TOS), isomaltooligosaccharides (IMO), xylooligosaccharides
(XOS),
soyoligosaccharides
(SOS),
glucooligosaccharides
(GOS),
dan
lactosucrose.
Oligosakarida
mempunyai
kemampuan untuk meningkatkan per-tumbuhan
Bifidobacteria pada kolon tanpa dicerna oleh
mikroflora usus lainnya[6].
Senyawa oligosakarida secara alami
terdapat pada tumbuh-tumbuhan, namun pada
umumnya terdapat pada umbi-umbian dan
kacang-kacangan. Beberapa tanaman yang telah
diketahui mengandung oligosakarida dalam
jumlah banyak adalah dahlia, chicory,
Jerusalem artichoke[7]. Baik kacang merah
maupun
kacang
hijau
mengandung
oligosakarida yang berupa rafinosa dan stakiosa.
TEORI
OH
O
CH2
OH
2.1 Pangan Fungsional
OH
O
O
CH2OH
OH
O
OH
CH2OH
CH2OH
OH
Sampai saat ini belum ada definisi pangan
fungsional yang disepakati secara universal.
Definisi pangan fungsional menurut Badan
Pengawas Obat dan Makanan[4] adalah pangan
yang secara alamiah maupun telah melalui
proses, mengandung satu atau lebih senyawa
yang berdasarkan kajian-kajian ilmiah dianggap
mempunyai fungsi-fungsi fisiologis tertentu
yang bermanfaat bagi kesehatan. Dikonsumsi
O
OH
OH
Gambar 1. Struktur Raffinosa
OH
O
OH
CH2OH
O
OH
OH
CH2
O
OH
O
OH
OH
O
OH
CH2 OH
O
OH
Gambar 2. Struktur Stakhiosa
213
CH2OH
O
CH2
OH
OH
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir
PTNBR – BATAN Bandung, 4 Juli 2013
Tema: Pemanfaatan Sains dan Teknologi Nuklir serta
Peranan MIPA di Bidang Kesehatan, Lingkungan dan
Industri untuk Pembangunan Berkelanjutan
2.3 Bakteri Lactobacillus acidophilus Sebagai
Probiotik
3.2 Pembuatan Starter
Starter dibuat dengan menggunakan media
MRS broth dan kultur Lactobacillus acidophilus
yang telah disiapkan pada media MRS miring.
Media MRS broth steril sebanyak 100 mL
dalam Erlenmeyer steril diinokulasi dua ose
kultur L. acidophilus. Media kultur diinkubasi
pada suhu 37°C. Starter dapat digunakan pada
waktu fase eksponensial L. acidophilus.
Lactobacillus,
memiliki
kemampuan
bertahan dari kondisi asam lambung maupun
rendahnya tegangan permukaan cairan empedu
sehingga mampu hidup sampai di usus besar.
BAL tersebut meningkatkan aktivitas bakteri
normal dan bakteri berguna lainnya, menyerap
bahan-bahan berbahaya, menghambat dan
membunuh bakteri patogen serta memiliki efek
anti tumor yang lebih kuat dibandingkan bakteri
lainnya[8].
L. acidophilus merupakan bakteri berbentuk
batang, termasuk famili Lactobacillaceae dan
genus Lactobacillus. Bakteri ini tergolong
bakteri Gram positif dan tidak membentuk
spora. L. acidophilus merupakan Lactobacili
yang bersifat obligat homofermentatif dan non
motil[9].
3.3 Fermentasi Sari Kacang Hijau dan Sari
Kacang Merah oleh Lactobacillus
acidophilus
Sari kacang hijau dan kacang merah
masing-masing ditambah dengan starter
sebanyak 3% (v/v) kemudian diinkubasi pada
suhu kamar selama 3 hari. Selama proses
fermentasi dilakukan analisa total asam
tertitrasi, kadar gula reduksi, dan kerapatan sel
L. acidophilus. Pengambilan sampel dilakukan
pada fermentasi jam ke-0, 24, 48, dan 72.
3. BAHAN DAN METODE
Bahan-bahan
yang
digunakan
pada
penelitian ini antara lain kacang hijau
(Phaseolus radiatus L.) dan kacang merah
(Phaseolus vulgaris L.) didapatkan di pasar
Gede Bage, bakteri asam laktat Lactobacillus
acidophilus dari Sekolah Ilmu Tinggi Hayati
Institut Teknologi Bandung , aquades, agar,
media de Man Rogosa Sharpe (MRS) broth,
larutan Luff Schoorl, Na2S2O3 0,1 N, H2SO4
25%, KI 20%, amilum, NaOH 0,1 N, FeCl3,
phenolftalein, kertas saring, alkohol, Buffer pH
4 dan pH 7.
3.4 Analisa Total Asam
Analisa Kualitatif:
Dua mL medium dimasukkan ke dalam
tabung reaksi dan ditambahkan beberapa tetes
FeCl3. Positif terdapat asam laktat jika dalam
larutan timbul warna coklat kekuningan.
Analisa Kuantitatif:
Sepuluh mL larutan sampel dititrasi dengan
larutan standar 0,1 N NaOH dengan indikator
PP. Akhir titrasi ditandai dengan berubahnya
warna menjadi merah muda.
3.1 Pembuatan Sari Kacang Hijau (Phaseolus
radiatus L.) dan Sari Kacang Merah
(Phaseolus vulgaris L.)
3.5 Analisa Gula Reduksi
Analisa gula reduksi dilakukan dengan
menggunakan metode Luff Schoorl. Sebanyak
10 mL larutan ditambahkan 15 mL air suling
dan 25 mL larutan Luff Schoorl dan beberapa
batu didih. Dipanaskan di atas pemanas listrik
hingga mendidih selama 10 menit. Setelah
dingin tambahkan 25 mL larutan H2SO4 25%
dan 10 mL KI 20%. Kemudian dititrasi dengan
larutan natrium tio sulfat 0,1N dengan indikator
kanji 0,5% (V1)
Biji kacang hijau dan kacang merah
masing-masing direndam dengan aquades
dengan perbandingan 1:2 selama 6 jam.
Kemudian diblender hingga halus dan
dipanaskan hingga 70°C selama 30 menit.
Setelah didinginkan dan dilakukan penyaringan,
disentrifugasi 3500 rpm selama 10 menit untuk
memperoleh cairan yang jernih. Sari yang
didapatkan dipanaskan hingga mendidih selama
10 menit. Setelah didapatkan sarinya kemudian
dilakukan analisa total asam tertitrasi dan kadar
gula reduksi.
3.6 Analisa Jumlah Sel Bakteri
Jumlah sel bakteri dihitung dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
214
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir
PTNBR – BATAN Bandung, 4 Juli 2013
Tema: Pemanfaatan Sains dan Teknologi Nuklir serta
Peranan MIPA di Bidang Kesehatan, Lingkungan dan
Industri untuk Pembangunan Berkelanjutan
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
hingga jam ke-48, hal ini terjadi karena adanya
aktivitas bakteri pembentuk asam laktat yang
mengubah glukosa menjadi asam laktat dalam
kondisi anaerob[11]. Pada jam ke-72 total asam
pada substrat kacang hijau masih meningkat,
sedangkan pada kacang merah menurun.
Pembuatan sari kacang hijau dan kacang
merah melalui beberapa tahap. Pada tahap
perendaman, biji kacang menjadi lebih lunak
sehingga mudah dihaluskan dan juga
mengurangi zat antinutrisi di dalamnya[10]. Saat
pemanasan 70°C selama 30 menit, bubur kacang
mengental. Pemanasan ini untuk memperoleh
kekentalan sari yang baik dan membunuh
bakteri. Setelah disaring dan dipisahkan dengan
sentrifugator, sari kacang menjadi lebih bening
dan cair. Tahap terakhir adalah dididihkan
selama 10 menit untuk membunuh bakteri
patogen yang ada dalam sari tersebut.
Hasil analisis kadar total asam tertitrasi
kacang hijau sebesar 0,06984% sedangkan
kacang merah 0,1746%. Kadar glukosa dalam
sari kacang tidak didapatkan karena rafinosa
merupakan karbohidrat kompleks yang tidak
memiliki sifat mereduksi.
4.1 Total Asam Hasil Fermentasi
Kacang Hijau dan Kacang Merah
4.2 Kadar Gula
Fermentasi
0
24
48
72
Proses
Tabel 2. Hasil Analisa Gula Reduksi Fermentasi
Sari Kacang Hijau dan Kacang Merah oleh
Lactobacillus acidophilus
Sari
Ja
m ke0
24
48
72
Kacang
Hijau (mg)
13,72
12,93
5,04
3,67
4.3 Jumlah Sel
Fermentasi
Bakteri
Kacang
Merah (mg)
8,16
6,33
2,80
1,32
Hasil
Proses
Dalam proses fermentasinya, bakteri asam
laktat umumnya memanfaatkan karbohidrat
seperti glukosa, fruktosa dan sukrosa sebagai
sumber nutrisi utama. Bahan pangan nabati
umumnya mengandung maltosa dan fruktosa
yang disukai oleh bakteri asam laktat untuk
digunakan sebagai nutrisi[13]. L. acidophilus
merupakan bakteri homofermentatif yang
mengubah glukosa menjadi asam laktat.
Tabel 1. Hasil Analisa Total Asam Fermentasi
Sari Kacang Hijau dan Kacang Merah oleh
Lactobacillus acidophilus
Sari Kacang Hijau
Kuanti
Kuali
(%)
+
0,1327
++
0.1746
+++
0,3143
++++
0,3762
Pada
Rafinosa dalam kacang hijau dan kacang
merah terdiri atas tiga molekul monosakarida
yang berikatan yaitu glukosa-fruktosa-galaktosa,
sehingga gula reduksi yang terukur pada analisa
ini dihitung sebagai glukosa atau gula invert.
Kadar glukosa pada kedua substrat semakin
menurun karena glukosa dalam sari kacang hijau
dan kacang merah digunakan bakteri asam laktat
sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan,
energi, dan sintesis asam laktat[12].
Untuk analisa kualtitatif, sari kacang yang
difermentasi ditambahkan larutan FeCl3
kemudian terjadi perubahan warna dari hijau
menjadi
cokelat
kekuningan.
Hal
ini
menunjukkan sari kacang hijau dan kacang
merah yang difermentasi positif mengandung
asam laktat.
Analisa kuantitatif dilakukan untuk
mengetahui kadar asam laktat dari sari kacang
hijau dan kacang merah yang difermentasi.
Fermentasi oleh bakteri asam laktat sebagian
besar menghasilkan asam laktat murni sehingga
analisa ini dihitung berdasarkan berat molekul
asam laktat sebagai metabolit primer bakteri
asam laktat.
Jam
ke-
Reduksi
Tabel 3. Hasil
Analisa
Jumlah
Bakteri
Lactobacillus acidophilus pada Substrat Sari
Kacang Hijau dan Kacang Merah
Sari Kacang Merah
Kuanti
Kuali
(%)
+
0,087
++
0,302
++++
0,349
+++
0,222
Jam
ke0
24
48
72
Baik pada substrat kacang hijau maupun
kacang merah terjadi peningkatan total asam
215
Kacang Hijau
(sel/mL)
1,81×109
3,07×109
3,40×109
3,78×109
Kacang Merah
(sel/mL)
2,77 x 109
3,52 x 109
4,08 x 109
3,75 x 109
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir
PTNBR – BATAN Bandung, 4 Juli 2013
Fermentasi kacang hijau dan kacang merah
oleh L. acidophilus mengalami peningkatan dari
jam ke-0 sampai jam ke-48. Pada jam ke-72
jumlah bakteri pada substrat kacang hijau masih
bertambah sedangkan pada kacang merah
berkurang. Hal ini sejalan dengan berkurangnya
kadar asam laktat pada kacang merah dengan
jam yang sama.
Tema: Pemanfaatan Sains dan Teknologi Nuklir serta
Peranan MIPA di Bidang Kesehatan, Lingkungan dan
Industri untuk Pembangunan Berkelanjutan
5.
6.
5. KESIMPULAN
Berdasarkan
hasil
dan
pembahasan
diperoleh kesimpulan bahwa baik kacang merah
maupun kacang hijau dapat berperan sebagai
prebiotik bagi bakteri probiotik L. acidophilus.
Efektivitas kacang hijau sebagai media
pertumbuhan bagi L. acidophilus lebih baik
dibandingkan kacang merah.
7.
8.
6. DAFTAR PUSTAKA
9.
1.
2.
3.
4.
WIJAYA, HANNY, (2002), Pangan
Fungsional dan Kontribusinya bagi
Kesehatan, Kharisma; Women and
Education, Jakarta.
FULLER, R. (1989), “A Review:
Probiotics in Man and Animals”, Journal
of Applied Bacteriology, Vol. 66, hal. 365378.
BOUHINK Y. dan POCHART, P (1992),
“Fecal Recovery in Human of Viable
Bifidobacterium Sp Ingested in Fermented
Milk”, Gastroenterology, Vol. 102, hal.
875-878.
BADAN PENGAWAS OBAT DAN
MAKANAN (BADAN POM), (2005),
Peraturan KepalaPengawas Obat dan
Makanan Republik Indonesia Tentang
10.
11.
12.
13.
Ketentuan Pokok Pengawasan Pangan
Fungsional, No. HK. 00.05.52.0685.
MANNING, T. S, R.RASTALL, dan G.
GIBSON. 2004. Prebiotics and Lactic
Acid Bacteria. Di dalam: S. Salminen, A.V
Wright dan A. Ouwehand. Lactic Acid
Bacteria: Microbiological and Functional
Aspects. Marcel Dekker, Inc. New YorkBasel.
SHIN, H. S. et al. 2000. Growth and
viability of commercial bifidobacterium
spp
in
skim
milk
containing
oligosaccharides and inulin. J. Food
Science. 65 (5): 884 – 887.
SWENNEN, K., COURTIN, C.M., dan
DELCOUR, J.A., (2006), ”Non-digestible
Oligosaccharides
with
Prebiotic
Properties”, Critical Reviews in Food
Science and Nutrition Vol. 46, No. 6, hal.
459-470.
WIDODO. 2003. Bioteknologi Industri
Susu. Yogyakarta: Lakticia Press.
TAMIME,
A.
Y.
1990.
Dairy
Microbiology. Elsevier Applied Science,
London.
M. DEDDY. 2005. Serat Makanan Faktor
Penting yang Hampir Dilupakan. Bogor:
IPB.
BUCKLE, K.A., R.A. EDWARDS, G.H.
FLEET & M. WOOTON. 1987. Ilmu
Pangan.
Terjemahan: H.Purnomo dan
Adiono. UI Press, Jakarta.
MOORE-LANDECKER
E.
1996.
Fundamentals of Fungi. 4th ed. New
Jersey: Pretince-Hall.Inc.
SALMINEN, S. dan A.V. WRIGHT.
1998. Lactic Acid Bacteria: Microbiology
and Functional Aspects. 2nd edition.
Marcel Dekker Inc., New York.
DISKUSI
Marpaung
: Apa yang menyebabkan perbedaan antara kacang merah dengan kacang hijau?
Nunung Kurniasih : Karena kacang hijau lebih tinggi kadarnya daripada kacang merah
216