LAPORAN PRAKTIKUM

MIKROBIOLOGI II

“Fermentasi Asam Cuka”

Oleh :

NAMA : FITRIANY

NIM : 08111004055

KELOMPOK : VIII (DELAPAN)

ASISTEN : AMINAH

LABORATORIUM MIKROBIOLOGI

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2014

LAPORAN

PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI II

Judul Praktikum : Fermentasi Asam Cuka

Nama/NIM Mahasiswa : Fitriany/08111004055 Kelompok : VIII

Asisten : Aminah Tanggal : 17 Maret 2014

I. TUJUAN

Praktikum kali ini bertujuan untuk mengenal mikrobia khususnya bakteri yang

berperan dalam fermentasi asam cuka. Dan mengenal cara menentukan produk aktivitas

bakteri dalam fermentasi asam cuka.

II. LANDASAN TEORI

Mikroorganisme dapat dipandang sebagai suatu pabrik kimia yang mempunyai

kemampuan yang sangat beragam dalam menciptakan perubahan-perubahan kimiawi.

Telah diterima secara umum bahwa setiap substansi alamiah dapat diubah oleh beberapa

spesies mikroorganisme. Apabila dijumpai bahwa suatu proses mikrobial ternyata

menghasilkan suatu produk yang diperlukan dan mempunyai nilai ekonomis, maka proses

ini dapat dikembangkan untuk produksi industri. Dalam hal ini kita mencoba menggunakan

mikroorganisme untukkeuntungan ekonomi dan sosial (Pelzar 2005: 93).

Organisme membentuk energi dari nutrien melalui 2 cara, yaitu transfer elektron di

membran sel dan transfer elektron di sitoplasma. Sumber elektron pada transfer elektron di

sitoplasma berupa senyawa organik (heterotrof). Fermentasi adalah proses untuk mengubah

suatu bahan menjadi produk yang bermanfaat bagi manusia, seperti fermentasi susu

kambing, unta yang terjadi di Sumaria dan Babilonia pada zaman Mesopotamia. Hingga

saat ini, proses fermentasi telah mengalami perbaikan-perbaikan dari segi proses sehingga

dihasilkan produk fermentasi telah mengalami perbaikan-perbaikan dari segi proses

sehingga dihasilkan produk fermentasi yang lebih baik. Fermentasi memiliki berbagai

manfaat antara lain untuk mengawetkan produk pangan, memberi cita rasa atau flavor

terhadap produk pangan tertentu, memberikan tekstur tertentu pada produk pangan. Dengan

adanya proses fermentasi yang dilakukan oleh mikroba tertentu diharapkan akan

meningkatkan gizi yang ada pada produk fermentasi (Purwoko 2007: 194).

Perkataan fermentasi sering disamakan dengan kata peragian, hal ini sebenarnya tidak

tepat. Kata-kata ragi untuk tempe, ragi untuk tape, ragi untuk roti, ragi untuk oncom, ragi

untuk membuat minuman keras. Secara fisiologi ragi-ragi tersebut mempunyai persamaan

yaitu, mereka menghasilkan fermen atau enzim yang dapat mengubah substrat menjadi

bahan lain dengan mendapat keuntungan berupa energi. Adapun substrat yang mereka ubah

itu berbeda-beda. Orang membatasi pengertian fermenasi hanya pada laktasi dan

alokoholisasi. (Dwidjoseputro 2008: 191).

Dalam keadaan normal, organisme melakukan pembongkaran zat dengan cara

oksidasi biologi atau respirasi aerob, yaitu respirasi yang memerlukan oksigen bebas. Akan

tetapi, pada saat kadar oksigen terlalu rendah, oksigen biologi tidak dapat berlangsung.

Misalnya. Pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat

melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah. Pada

manusia, kekurangan oksigen sering terjadi pada atlet-atlet yang berlari jarak jauh dengan

kencang. Atlet tersebut membutuhkan kadar oksigen yang lebih banyak dari pada yang

diambil dari pernapasan. Dengan kurangnya oksigen dalam tubuh, maka proses

pembongkaran zat dilakukan dengan cara anaerob, yang disebut dengan fermentasi

(Purwoko 2007: 195).

Fermentasi asam cuka adalah bagian dari mikrobiologi industri. Mikrobiologi industri

adalah pertumbuhan mikroorganisme dalam jumlah besar dengan di bawah keadaan yang

terkendali yang bertujuan untuk menghasilkan produk yang bernilai ekonomis yang tinggi

dan bermanfaat. Hampir semua perkembangan dalam bidang mikrobiologi industri

menggunakan mikroorganisme yang pertama di bawah kondisi terkendali, yaitu dengan

memanfaatkan suatu proses yang digunakan untuk memperoleh bahan kimia yang

dibutuhkan untuk membuat bahan peledak. Perkembangan mikrobiologi industri menjadi

semakin berkembang jika telah dapat membawa hasil. Mikrobiologi industri juga

memerlukan beberapa aspek yang penting dalam mikrobiologi meliputi pengendalian

mikroorganisme yang merusak bahan makanan, kayu, bahan pakaian. Serta penggunaan

organisme secara luas untuk menguji kadar-kadar seperti produk-produk antibiotik,

vitamin, dan asam amino yang mempengaruhi mikrobiologi industri ( Suriawiria 2005: 92).

Fermentasi dapat terjadi karena adanya enzim yang bekerja dari mikroba penyebab

fermentasi yang terdapat pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini akan

menyebabkan perubahan sifat bahan pangan tersebut sehingga akan didapatkan suatu

produk baru yang rasa dan aromanya telah berubah sama sekali dengan bahan aslinya.

Adanya mikroba dalam fermentasi dapat menghasilkan atau mendatangkan keuntungan

antara lain: a). Berperan dalam peningkatan nilai gizi makanaan, b). Berperan dalam

pengadaan rasa dan aroma serta perubahan warna, c). Berperan dalam proses fermentasi,

salah satu fermetasi non alkoholik yang menghasilkan asam organik, vitamin dan asam

amino. Prinsip dasar dari pengolahan bahan makanan secara fermentasi adalah

memperbanyak jumlah mikroba penyebab fermentasi dan meningkatkan metabolisme di

dalam makanan (Purwoko 2007: 196).

Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh, tetapi

tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya

(yang lebih highly-oxidized) sehingga cenderung dianggap produk sampah (buangan).

Konsekuensinya adalah bahwa produk ATP dari fermentasi menjadi kurang efisien

dibandingkan oksidative phosphorylation dimana piruvat teroksidasi penuh menjadi

karbondioksida. Fermentasi menghasilkan dua molkeul ATP per molekul glukosa bila

dibandingkan dengan 36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik (Anonim 2010: 1).

Fermentasi khamir digunakan untuk menghasilkan alkohol. Konsentrasi alkohol yang

dihasilkan disesuaikan menjadi antara 10-13% dan kemudian diberikan pada bakteri asam

laktat. Ciri essensial yaitu salah satu proses industri pembuatan cuka dengan menggunakan

metode Frings. Mula-mula disiapkan suatu campuran yang terdiri dari larutan alkohol yang

telah disesuaikan serta diasamkan dengan asam asetat dan nutrien bagi pertumbuhan bakteri

asam asetat, yaitu spesies dari genus Acetobacter (Pelczar & Chan 2005: 928).

Metabolisme bakteri Acetobacter aceti yang bersifat aerobik ini mempunyai fungsi

yang penting karena mempunyai kemampuan untuk mengksidasi alkohol dan karbohidrat

menjadi asam asetat (Dwidjoseputro 2008 : 194).

III. CARA KERJA

1. Fermentasi Asam Cuka

Dimasukkan air kelapa ke dalam masing-masing tabung reaksi 50 ml sebanyak 12

tabung reaksi dan ditutup dengan kertas dan disterilisasi. Dibuat lubang-lubang kecil

pada kertas penutup tabung reaksi. Diinkubasi beberapa hari pada suhu kamar

(30 ± 2 0C).

2. Pengamatan Fermentasi

Dilakukan pengamatan aktivitas mikrobia di dalam fermentasi dimana sampel

diambil pada interval waktu tertentu (tiga hari). Diamati perubahan pH medium dan

keasaman total dengan titrasi selama fermentasi. Ditentukan populasi atau kandungan

total mikroba yang terlibat pada fermentasi sejak awal percobaan sampai waktu

tertentu.

3. Pengamatan Mikroskopik

Dibuat preparat bakteri yang terdapat pada fermentasi cuka dengan pengecatan

Gram. Diamati bentuk sel, warna, sifat Gram. Digambarkan pada kertas laporan.

4. Analisis Kimia

a. Penentuan asam total dengan titrasi

Diambil 5 ml bahan atau sampel. Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer (25

ml). Ditambahkan aquades netral 10 ml dan dibubuhkan 2-3 tetes indikator

phenolphtalin 1%. Dititrasi dengan NaOH 0,1 N dari kemerahan (rose) sampai

warna tepat hilang.

b. Kandungan total asam berdasarkan jumlah (ml) NaOH yang digunakan untuk titrasi

ml x normalitas NaOH x 6

% asam cuka (asam asetat) =

ml bahan

5. Penentuan pH

Diukur pH bahan dasar dan produk selama fermentasi dengan pH meter atau

kertas lakmus/ indikator pH.

6. Penentuan populasi mikroba total

Diambil sampel sebanyak 1 ml lalu suspensikan ke dalam 99 ml aquades steril dan

dikocok. Digunakan pengenceran ke-3 (10-3), ke-4 (10-4), dan ke-5 (10-5) untuk

penentuan jumlah bakteri total. Diteteskan dengan pipet 1 ml dari tiap pengenceran di

atas cawan petri sebanyak 0,1 ml. Kemudian dituangi media. Dihitung semua koloni

yang tumbuh pada lempeng agar. Dihitung jumlah bakteri tiap ml sampel dengan

diperhatikan syarat perhitungan bakteri secara tidak langsung.

IV. HASIL PENGAMATAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan didapatlah hasil berupa tabel

pengamatan fermentasi, yaitu sebagai berikut :

Tabel I. Tabel Fermentasi Asam Cuka

No Pengamatan (jam) pH Populasi Bakteri (cfu/ml).

1 0 5,5 -

2 24 - -

3 48 - -

4 96 4 10-3 = tak hingga

10-4 = 124 x 104

10-5 = 92 x 105

II. Grafik hubungan waktu pengamatan (jam) dengan pH

1 2 3 4 5 5,5 60

20

40

60

80

100

120

III. Grafik hubungan waktu pengamatan (jam) dengan populasi bakteri (cfu/ml).

1240000 9200000 tak hingga0123456

V. PEMBAHASAN

Acetobacter aceti, bakteri yang terlibat di dalam fermentasi asam cuka. Dari hasil

yang didapatkan, banyaknya NaOH yang diperlukan adalah 0,1 ml. Kadar asam cuka yang

dihasilkan yaitu sebesar 0,36%. Bahan dasar yang digunakan dalam fermentasi asam cuka

ini adalah air kelapa. pH air kelapa pada pengukuran awal adalah 6. Setelah diinkubasi, pH

larutan tersebut menurun menjadi 5. Artinya, pH larutan tersebut berubah menjadi asam.

Kisaran pH pada kondisi asam memungkinkan kehidupan bakteri Acetobacter sp yang

memang hidupnya pada lingkungan yang pH-nya kurang dari 5 (kondisi asam). Tetapi,

pada pengukuran ketiga, pH naik menjadi 7. Hal ini tidak sesuai dengan pernyataan dari

Pelczar & Chan (2005: 294), bahwa setelah diinkubasi, larutan akan berubah menjadi asam.

Adapun faktor yang mempengaruhi keberhasilan dalam memperoleh asam cuka adalah

dibutuhkannya suatu medium penyangga.

Bahan-bahan yang digunakan di dalam pembuatan atau proses fermentasi asam cuka

sangat mempengaruhi keberhasilan fermentasi asam cuka tersebut. Menurut pernyataan

Pelczar & Chan (2005: 294), bahwa konsentrasi alkohol, bahan dasar, dan medium

penyangga berpengaruh besar terhadap proses fermentasi. Suatu medium penyangga

(supporting medium) digunakan untuk melekatnya koloni bakteri yang melakukan

fermentasi. Bahan yang baik biasanya dapat berupa bahan-bahan khusus yang mengandung

karbohidrat, yaitu gula dan beberapa macam sari buah, madu, anggur dan air kelapa.

Media sampel yang bersifat asam sangat mendukung pertumbuhan bakteri atau

mikroba fermentasi asam cuka. Proses fermentasi dipengaruhi oleh suhu, pH, tekanan dan

lama penyimpanan. Menurut Akarim (2005: 85), bahwa suhu yang baik atau suhu optimum

pada proses fermentasi adalah 27 0C hingga 30 0C atau pada suhu kamar. Sedangkan pH

yang baik adalah dalam keadaan asam, atau berkisar antara 4-5. Selain itu, waktu

penyimpanan juga berpengaruh terhadap asam cuka yang dihasilkan. Semakin lama

penyimpanan maka pH-nya akan semakin turun (asam).

Sampel yang telah diinkubasi selama 4 hari menunjukkan adanya bakteri di dalam

larutan tersebut. Hal ini ditunjukkan dengan terbentuknya selaput-selaput tipis yang

berwarna putih pada permukaan medium. Selaput yang terbentuk tersebut merupakan

sekumpulan bakteri Acetobacter yang disebut dengan zooglea. Menurut pernyatan

Anonim (2010: 1), bahwa zooglea melakukan aktivitas fermentasi dengan mengubah gula

menjadi alkohol yang dalam proses lanjut akan teroksidasi menjadi asam cuka. Mikroba

yang terlibat dalam proses fermentasi harus mampu tumbuh pada substrat dan beradaptasi

dengan lingkungannya. Selain itu, mikroba harus mampu mengeluarkan enzim-enzim

penting yang dapat melakukan suatu perubahan secara kimia. Tetapi di samping itu, proses

fermentasi juga tidak lepas dari pengaruh kondisi lingkungan, seperti suhu udara (oksigen),

kelembaban udara, kadar garam (salinitas) dan derajat keasamaan (pH) yang sesuai untuk

pertumbuhan mikroba.

Penambahan medium penyangga merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan

fermentasi asam cuka selain masa inkubasi di tempat terbuka (berhubungan langsung

dengan udara). Menurut Suriawiria (2005: 95), bahwa selain masa inkubasi di tempat

terbuka (berhubungan langsung dengan udara bebas), fermentasi asam cuka

keberhasilannya juga dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor tersebut antara lain

adanya penambahan medium penyangga (supporting medium) yang berfungsi sebagai

tempat melekatnya koloni bakteri yang akan melakukan proses fermentasi, konsesntrasi

alkohol yang terdapat dalam bahan dasar fermentasi, konsentrasi alkohol yang terdapat

dalam bahan dasar fermentasi mencapai 10-13% alkohol.

Penentuan jumlah bakteri total mengunakan pengenceran 10-4, 10-5, dan pengenceran

10-6. Semakin besar seri pengenceran maka koloni bakteri yang terdapat di dalam cawan

petri akan semakin sedikit. Besarnya suatu seri pengenceran berbanding terbalik dengan

jumlah koloni bakteri. Hal ini sesuai dengan pernyataan Suriawiria (1999: 95), bahwa pada

pengenceran yang semakin besar maka jumlah koloni bakteri di dalam cawan petri akan

semakin berkurang. Banyak atau sedikitnya jumlah koloni bakteri di dalam cawan petri ini

menunjukkan adanya persaingan untuk memperoleh nutrisi dan tumbuh pada suatu

medium.

VI. KESIMPULAN

Dari praktikum yang telah dilaksanakan, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai

berikut :

1. Acetobacter berbentuk batang dan berwarna merah

2. pH sampel sebelum diinkubasi 5,5 sedangkan setelah diinkubasi tetap pH 4.

3. Kondisi asam pada sampel sangat mendukung pertumbuhan Acetobacter.

4. Setelah diinkubasi, terbetuk zooglea pada permukaan sampel.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. Fermentasi Asam Cuka. http://www.indoblogspot.com/anaerobik .html. Diakses pada tanggal 15 April 2014.

Akarim. 2005. Bahan Kuliah Mikrobiologi Dasar. FKIP Unsri. Inderalaya. I+131 hlm.

Dwidjoseputro. 2005. Dasar-dasar Mikrobiologi. Djambatan. Jakarta. x+206 hlm.

Pelczar, M. J & Chan. 2008. Dasar-dasar Mikrobiologi. UI-Press. Jakarta. iii+997 hlm.

Purwoko. 2007. Fisiolgi Mikroba. Bumi Aksara. Jakarta. xii+286 hlm.

Suriawiria. 1999. Pengantar Mikrobiologi Umum. Penerbit Angkasa. Bandung. x+237 hlm.

LAMPIRAN

Zona bening yang terbentuk

Seri Pengenceran 10-4

Seri Pengenceran 10-5

Seri Pengenceran 10-6