Eksplorasi Pati dari Limbah Kulit Singkong Sebagai Sumber Karbon Alternatif Media Pertumbuhan Rhizopus oligosporus Saito
DOI:
https://doi.org/10.29303/profood.v11i1.513Kata Kunci:
cassava peel, growth medium, Rhizopus oligosporus SaitoAbstrak
Singkong (Manihot esculenta Crantz) merupakan makanan pokok penting bagi sekitar 800 juta orang, terutama di wilayah tropis, dengan peningkatan produksi global sekitar 100 juta ton sejak tahun 2000. Di Indonesia, konsumsi singkong yang meningkat turut menghasilkan limbah kulit singkong, yang umumnya dibuang atau digunakan sebagai pakan ternak bernilai ekonomi rendah. Pembuangan yang tidak dikelola dengan baik dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan emisi gas metana. Kulit singkong, dengan kandungan pati mencapai 36%, memiliki potensi sebagai media alternatif pertumbuhan mikroorganisme yang lebih murah dibandingkan media komersial seperti Potato Dextrose Agar (PDA). Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah kulit singkong sebagai media pertumbuhan Rhizopus oligosporus Saito, jamur yang digunakan dalam fermentasi pangan dan mampu menghasilkan metabolit sekunder bernilai tinggi. Maka dibutuhkan pengembangan media alternatif yang efisien dan ramah lingkungan untuk pertumbuhan mikroba. Metode penelitian meliputi karakterisasi R. oligosprus Saito, persiapan inokulum, pembuatan bubuk pati kulit singkong, serta optimasi konsentrasi pati kulit singkong, glukosa, dan pH media menggunakan fermentasi substrat cair (SmF). Hasil menunjukkan bahwa R. oligosprus Saito dapat tumbuh pada media alternatif berbasis kulit singkong dengan kondisi optimum pada 40 g/L pati kulit singkong, 10 g/L glukosa, dan pH 6 – 6.5. Penelitian ini menunjukkan potensi kulit singkong sebagai sumber karbon yang ekonomis dan ramah lingkungan, sekaligus mendukung pengembangan produk bioteknologi berbasis limbah organik.
Referensi
Acheampong, N. A., Akanwariwiak, W. G., Mensah, M., Fei-Baffoe, B., Offei, F., Bentil, J. A., & Borquaye, L. S. (2021). Optimization of hydrolases production from cassava peels by trametes polyzona bkw001. Scientific African, 12, e00835. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2021.e00835.
Agista, A. Z., Chien, Y.-S., Koseki, T., Nagaoka, H., Ohnuma, T., Ohsaki, Y., Yeh, C.-L., Yang, S.-C., Ardiansyah, Budijanto, S., Komai, M., & Shirakawa, H. (2024). Investigation of Rhizopus oligosporus metabolites in fermented wheat bran and its bio function in alleviating colitis in mice model. Metabolites, 14(7), 359. https://doi.org/10.3390/metabo14070359.
Azzahra, S., & Halkis, M. (2022). Fermentation of cassava skin as additional octan value of fuel. Journal of Energy Research and Reviews, 11(2), 31–35. https://doi.org/10.9734/jenrr/2022/v11i230274.
Badmos, S. A., Adesanmi, A. J., Tijani, M. O., Adeyinka, O. T., Babatunde, P. F., Sanusi, A. B., Ifijeh, O. J., & Ayoola, A. J. (2021). Production and optimization of alpha amylase from Aspergillus niger using TME 419 cassava peel as substrate. African Journal of Biological Sciences (South Africa), 3(4), 50–59. https://doi.org/10.33472/AFJBS.3.4.2021.50-59.
Black, W. D. (2020). A comparison of several media types and basic techniques used to assess outdoor airborne fungi in Melbourne, Australia. PLOS ONE, 15(12), e0238901. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238901.
Chettri et al. (2015). Fermentation of food waste to produce bioactive compounds: potential applications of fungi. Critical Reviews in Biotechnology, 36(1), 1-11.
Guneser, O., Demirkol, A., Yuceer, Y. K., Togay, S. O., Hosoglu, M. I., & Elibol, M. (2017). Production of flavor compounds from olive mill waste by Rhizopus oryzae and Candida tropicalis. Brazilian Journal of Microbiology, 48(2), 275–285. https://doi.org/10.1016/j.bjm.2016.08.003.
Indriyati, O., Nurrahmania, V., & Wibowo, T. (2022). Pengolahan limbah kulit singkong sebagai upaya mengurangi pencemaran lingkungan. Jurnal Pengolahan Pangan, 7(1), 33–37.
Jagat, L. M. S. S., Darmayasa, I. B. G., & Wijana, I. M. S. (2021). Potential Rhizopus spp. in control the growth of Aspergillus flavus FNCC6109 in broiler chicken concentrate feed. Jurnal Biologi Udayana, 25(2), 147. https://doi.org/10.24843/JBIOUNUD.2021.v25.i02.p06.
Khalil, K. (2022). Values of cassava tuber peels produced in the farms and home-scale snack food industries as feed based on yield rate, crude nutrient, and mineral composition. Jurnal Sain Peternakan Indonesia, 17(2), 75–81. https://doi.org/10.31186/jspi.id.17.2.75-81.
Kielkopf, C. L., Bauer, W., & Urbatsch, I. L. (2020). Bradford assay for determining protein concentration. Cold Spring Harbor Protocols, 2020(4). https://doi.org/10.1101/pdb.prot102269.
Kolapo, A. L., Salami, R. O., Onajobi, I., Oluwafemi, F., Fawole, A. O., & Ebunoluwa, O. (2021). Detoxification and nutritional enrichment of cassava waste pulp using Rhizopus oligosporus and Aspergillus niger. Annals of the University Dunarea de Jos of Galati, 45(1), 52–68.
Komalasari, W. B., Sabarella, Manurung, M., Sehusman, Supriyati, Y., Rinawati, Seran, K., & Nanuri, M. D. (2023). Statistik Konsumsi Pangan Tahun 2023. In S. Endah & S. Wahyuningsih (Eds.), Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian (Issue December). Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian. https://repository.pertanian.go.id.
Lateef, A., & Kana, E. B. G. (2012). Utilization of cassava wastes in the production of fructosyltransferase by Rhizopus stolonifer LAU 07. Romanian Biotechnological Letters, 17(3), 7309–7316.
Liang, X., Gong, T., Chen, J.-J., Chen, T.-J., Yang, J.-L., & Zhu, P. (2023). Influence of long-term agar-slant preservation at 4°c on the recombinant enzyme activity of engineered yeast. Fermentation, 9(2), 104. https://doi.org/10.3390/fermentation9020104.
Lim, J., Nguyen, T. T. H., Pal, K., Gil Kang, C., Park, C., Kim, S. W., & Kim, D. (2022). Phytochemical properties and functional characteristics of wild turmeric (Curcuma aromatica) fermented with Rhizopus oligosporus. Food Chemistry: X, 13, 100198. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2021.100198.
Lopes, P. H. S., Pasin, T. M., Benassi, V. M., Nelson, D. L., Oliveira, T. B. de, & Polizeli, M. de L. T. de M. (2024). Standardization of the cultivation of Rhizopus arrhizus using agroindustrial residues: high production of amylases in pineapple peel. Brazilian Archives of Biology and Technology, 67. https://doi.org/10.1590/1678-4324-2024240293.
Nuot, M.J.R., & Kiers, J.L. (2005) Tempe fermentation, innovation and functionality: update into the third millennium. Journal of Applied Microbiology, 98(4), 789–805. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2004.02471.x.
Nurholipah, N., & Ayun, Q. (2021). Isolasi dan identifikasi Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae pada tempe asal Bekasi. Jurnal Teknologi Pangan, 15(1). https://doi.org/10.33005/JTP.V15I1.2742.
Pinta, Lolo, W. A., & Yamlean, P. V. Y. (2017). Identifikasi kandungan fitokimia dan uji kadar hambat minimum dan kadar bunuh minimum ekstrak etanol daun pangi (Pangium edule Reinw. ex Blume) terhadap pertumbuhan bakteri Eschericia coli. Pharmacon: Jurnal Ilmiah Farmasi, 6(3), 260–267.
Pondja Jr., E. A., Persson, K. M., & Matsinhe, N. P. (2017). The potential use of cassava peel for treatment of mine water in Mozambique. Journal of Environmental Protection, 08(03), 277–289. https://doi.org/10.4236/JEP.2017.83021
Prakash, O., Nimonkar, Y., & Desai, D. (2020). A recent overview of microbes and microbiome preservation. Indian Journal of Microbiology, 60(3), 297–309. https://doi.org/10.1007/s12088-020-00880-9
Pratiwi, Y. H., Ratnayani, O., & Wirajana, I. N. (2018). Perbandingan metode uji gula pereduksi dalam penentuan aktivitas ?-l-arabinofuranosidase dengan substrat janur kelapa (Cocos nucifera). Jurnal Kimia, 134. https://doi.org/10.24843/jchem.2018.v12.i02.p07.
Sephton-Clark, P. C. S., & Voelz, K. (2018). Spore germination of pathogenic filamentous fungi. In S. Sariaslani, & G. M. Gadd (Eds.), Advances in applied microbiology (Vol. 102, pp. 117–157). Academic Press. https://doi.org/10.1016/bs.aambs.2017.10.002.
Singh, N., & Gaur, S. (2021). GRAS fungi: a new horizon in safer food product. In X. Dai, M. Sharma, & J. Chen (Eds.), Fungi in sustainable food production (pp. 27–37). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-64406-2_3
Sriyana, H. Y., & Nasita, U. (2019). Karakteristik bioetanol hasil fermentasi kulit singkong. Jurnal Inovasi Teknik Kimia, 4(2), 1–5. https://doi.org/10.31942/inteka.v4i2.3012
Suryati, S., Meriatna, M., & Marlina, M. (2017). Optimasi proses pembuatan bioplastik dari pati limbah kulit singkong. Jurnal Teknologi Kimia Unimal, 5(1), 78. https://doi.org/10.29103/jtku.v5i1.81
Tonukari, N. J., Anigboro, A. A., Avwioroko, O. J., Egbune, E. O., Ezedom, T., Ajoh, A. I., Edema, U., Apiamu, A., & Aganbi, E. (2023). Biochemical properties and biotechnological applications of cassava peels. Biotechnology and Molecular Biology Reviews, 14(1), 1–8. https://doi.org/10.5897/BMBR2023.0292
Wachid, M., & Ningrum, D. A. (2017). Media dari kulit singkong untuk pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae dan aplikasi pada roti. Seminar Nasional Dan Gelar Produk (pp. 592–599). Universitas Muhammadiyah Malang.
Wahyuningtyas, D., Sukmawati, P. D., & Fitria, N. M. A. (2019). Optimasi pembuatan plastik biodegradable dari pati kulit singkong dengan penambahan asam sitrat sebagai crosslinking agent. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” (pp. 1–8). UPN Veteran Yogyakarta.
Yastanto, A. J. (2020). Karakteristik pertumbuhan jamur pada media PDA dengan metode pour plate Indonesian Journal of Laboratory, 2(2), 33–39.
Zhang, M., Xie, L., Yin, Z., Khanal, S. K., & Zhou, Q. (2016). Biorefinery approach for cassava-based industrial wastes: current status and opportunities. Bioresource Technology, 215, 50–62. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.04.026
