6 PASTING PROPERTIES OF WHITE CORN FLOURS OF ANOMAN 1 AND PULUT HARAPAN VARIETIES AS
PENGARUH FERMENTASI DENGAN PENAMBAHAN KULTUR STARTER TERHADAP SIFAT FISIK TEPUNG JAGUNG VARIETAS
ANOMAN 1 DAN PULUT HARAPAN
Selama fermentasi dengan penambahan kultur starter sampai 72 jam cenderung meningkatkan kekuatan gel tepung Anoman 1, dimana kekuatan gel perlakuan AC lebih besar dari perlakuan CC yang lebih besar dari perlakuan SF. Meningkatnya kekuatan gel tepung yang mendapat perlakuan AC diduga berkaitan dengan semakin banyaknya amilosa yang leaching sehingga pada saat pendinginan matrik gel yang terbentuk semakin kuat ditambah dengan terhidrolisisnya protein, lemak, dan serat akan membuat jaringan semakin kuat. Kekuatan gel tepung Anoman 1 cenderung lebih tinggi dibandingkan Pulut Harapan. Hal ini berkaitan dengan kandungan amilosa yang tinggi pada tepung Anoman 1. Dengan tingginya kandungan amilosa, matriks gel yang terbentuk selama pendinginan akan semakin kuat.
Waktu fermentasi cenderung meningkatkan kelengketan gel tepung Anoman 1 dan Pulut Harapan, namun penambahan kultur starter (CC dan AC) cenderung menurunkan kelengketan gel tepung Pulut Harapan. Penambahan kultur AC menghasilkan penurunan lebih besar dibandingkan CC. Penambahan kultur starter diduga meningkatkan aktivitas enzim untuk memotong rantai cabang amilopektin sebelah luar menjadi rantai lurus. Dengan berkurangnya rantai cabang amilopektin diduga menurunkan kelengketan gel.
Waktu fermentasi cenderung meningkatkan derajat putih kedua varietas tepung. Hal ini diduga berkaitan dengan aktivitas enzim protease yaitu memecah protein. Dengan menurunnya kandungan protein diduga akan menurunkan reaksi pencoklatan non enzimatis antara protein dengan gula pereduksi. Kapasitas penyerapan air cenderung meningkat selama fermentasi terutama tepung Anoman 1. Selama fermentasi adanya aktivitas amilase menyerang ikatan α-1,4-D- glycosidic pati (Zhu et al. 2010) sehingga struktur granula menjadi lemah dan membentuk pori di dalam granula pati yang memfasilitasi penyerapan air ke dalam granula (Claver et al. 2010). Hal ini akan meningkatkan kemampuan granula menyerap air sehingga cenderung meningkatkan kapasitas penyerapan air. Dengan semakin lama waktu fermentasi diduga struktur granula semakin melemah sehingga kemampuan menyerap air semakin tinggi.
Kapasitas penyerapan minyak cenderung menurun selama fermentasi. Kapasitas penyerapan minyak dipengaruhi oleh kadar protein dan lemak. Menurut Sirivongpaisal (2008) kapasitas penyerapan tepung bambara groundnut lebih besar daripada patinya karena kadar protein dan lemak tepung lebih tinggi dibandingkan pati. Semakin tinggi protein dan lemak pada tepung, kemampuan memerangkap minyak lebih tinggi. Pada penelitian ini kandungan protein dan lemak semakin menurun dengan semakin lama fermentasi.
Perubahan – perubahan yang terjadi selama berlangsungnya proses fermentasi dengan penambahan kultur starter secara umum tampaknya dikendalikan oleh aktivitas mikroba, khususnya mikroba amilolitik karena kandungan utama jagung adalah karbohidrat. Dari 2 perlakuan yang diberikan
terlihat bahwa perlakuan B, yaitu penambahan kultur starter CC dan kultur starter amilolitik pada 16 jam fermentasi, memberikan pengaruh yang berbeda dibandingkan perlakuan SF dan CC terhadap sifat fisikokimia tepung jagung Anoman 1 dan Pulut Harapan yang dihasilkan. Tampaknya penambahan mikroba amilolitik pada 16 jam fermentasi dapat meningkatkan aktivitas amilolitik, di mana hasil penelitian Rahmawati et al. (2013) menunjukkah bahwa aktivitas amilolitik menurun setelah 12 jam fermentasi.
9 SIMPULAN DAN SARAN
SIMPULAN
Pada fermentasi spontan grits jagung varietas Anoman 1 teridentifikasi 16 jenis mikroba yang terdiri dari 8 spesies kapang (Penicillium chrysogenum, Penicillium citrinum, Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer, Rhizopus oryzae, Fusarium oxysporum, Acremonium strictum), 3 spesies khamir (Candida famata, Kodamaea ohmeri, Candida krusei/incospicua) dan 5 spesies Bakteri Asam Lakat, BAL (Lactobacillus plantarum1a, Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus brevis1, Lactobacillus plantarum1b, dan Lactobacillus paracasei ssp paracasei3). Dari 8 spesies kapang teridentifikasi, terdapat 1 spesies kapang penghasil aflatoksin, yaitu Aspergillus flavus. Sementara itu, spesies khamir dan BAL yang teridentifikasi semuanya bersifat non toksigenik. Karena itu maka Aspergillus flavus tidak digunakan sebagai kultur starter. Dari semua jenis mikroba non-toksigenik yang teridentifikasi, terdapat tiga (3) spesies kapang (Penicillium citrinum, Aspergillus niger, Acremonium strictum,) dan satu (1) spesies khamir (Candida famata) yang bersifat amilolitik, sedangkan semua BAL yang teridentifikasi tidak bersifat amilolitik.
Aktivitas amilase selama proses fermentasi spontan (SF) mengalami perubahan, dimana aktivitas maksimal terjadi pada 12 jam fermentasi dan setelah itu aktivitas cenderung menurun. Untuk mempelajari pengaruh aktivitas amilase selama fermentasi terhadap sifat tepung yang dihasilkan maka kultur mikroba amilolitik ditambahkan setelah 16 jam fermentasi, yaitu pada saat aktivitasnya sudah mulai menurun.
Secara umum dapat disimpulkan bahwa proses fermentasi menyebabkan perubahan sifat fisikokimia tepung jagung. Fermentasi dengan penambahan kultur starter juga berpotensi memodifikasi sifat fisikokimia tepung secara berbeda, jika dibandingkan dengan tepung jagung yang dihasilkan dari proses fermentasi spontan (SF). Fermentasi dengan penambahan kultur starter, baik (1) kultur lengkap, yaitu kultur mikroba yang terdiri dari semua jenis mikroba yang teridentifikasi, kecuali Aspergillus flavus (CC) dan (2) fermentasi CC dengan penambahan kultur amilolitik (kultur yang terdiri dari kapang dan khamir amilolitik) setelah 16 jam fermentasi (AC), dapat meningkatkan jumlah kapang dan khamir pada awal proses fermentasi sampai pada 72 jam fermentasi, dibandingkan jumlah kapang dan khamir pada fermentasi spontan (SF), namun penambahan kultur starter ini hanya meningkatkan jumlah BAL di awal fermentasi dan tidak memengaruhi jumlah BAL setelah 36 jam sampai akhir fermentasi. Disimpulkan bahwa secara spontan, pertumbuhan BAL memang sudah cukup tinggi sehingga penambahan BAL pada kultur starter tidak berpengaruh pada jumlah BAL selama fermentasi. Jumlah BAL ini mempunyai korelasi dengan nilai pH air perendam dan pH tepung jagung varietas yang dihasilkan, sehingga memengaruhi beberapa sifat fisikokimianya.
Proses fermentasi menyebabkan penguraian komponen-komponen tepung sehingga menurunkan kadar protein, lemak, abu dan serat kasar tepung jagung
putih varietas Anoman 1 dan Pulut Harapan. Aktivitas enzim selama fermentasi dapat menurunkan kandungan amilosa pada tepung Anoman 1, namun fermentasi 36CC (fermentasi menggunakan kultur lengkap selama 36 jam) dan 48CC (fermentasi menggunakan kultur lengkap selama 48 jam) cenderung meningkatkan kandungan amilosa pada tepung jagung varietas Pulut Harapan yang dihasilkan.
Proses fermentasi 72 jam memengaruhi sifat pasting tepung jagung putih varietas Anoman 1 dan Pulut Harapan yang dihasilkan, yaitu meningkatkan viskositas puncak, viskositas breakdown, viskositas akhir, dan viskositas setback. Perbedaan sifat pasting disebabkan oleh aktivitas enzim yang dihasilkan kultur starter selama waktu fermentasi dan perbedaan kandungan amilosa. Penambahan kultur mikroba amilolitik setelah 16 jam fermentasi (perlakuan AC) menunjukkan sifat pasting yang relatif berbeda, yaitu menghasilkan viskositas puncak, viskositas breakdown, viskositas akhir, dan viskositas setback yang lebih rendah pada tepung yang tinggi amilosa (Anoman 1) dibandingkan perlakuan U, SF dan CC. Namun pada tepung yang tinggi amilopektin (varietas Pulut Harapan) menghasilkan viskositas puncak, viskositas breakdown, viskositas akhir, dan viskositas setback yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan U, SF dan CC. Perlakuan AC dapat meningkatkan kestabilan pasta tepung yang mengandung amilosa tinggi (Anoman 1) pada saat pendinginan, namun sebaliknya menurunkan kestabilan pasta tepung yang mengandung amilopektin tinggi (Pulut Harapan) pada saat didinginkan, kecuali pada tepung Pulut Harapan yang mendapat perlakuan 72AC. Tepung Pulut Harapan yang mendapat perlakuan 72AC mempunyai viskositas akhir dan viskositas setback yang lebih rendah dari perlakuan 72SF dan 72CC. Tampaknya perlakuan 72AC dapat meningkatkan kestabilan pasta tepung yang mengandung tinggi amilosa pada saat pemanasan dan pendinginan, namun sebaliknya menurunkan kestabilan pasta tepung yang mengandung tinggi amilopektin pada saat pemanasan dan pendinginan hingga 48 jam. Pada 72 jam fermentasi perlakuan 72AC meningkatkan kestabilan pasta tepung pada saat pendinginan.
Proses fermentasi memengaruhi sifat fisik tepung jagung yang dihasilkan, dimana fermentasi dengan penambahan kultur starter sampai 72 jam cenderung meningkatkan kekuatan gel tepung Anoman 1, yaitu kekuatan gel perlakuan AC lebih besar dari perlakuan CC yang lebih besar dari perlakuan SF. Kekerasan gel tepung Anoman 1 lebih tinggi dibandingkan Pulut Harapan. Hal ini berkaitan dengan kandungan amilosa yang rendah pada tepung Pulut Harapan. Waktu fermentasi meningkatkan kelengketan gel, namun penambahan kultur starter (CC dan AC) menurunkan kelengketan gel tepung Pulut Harapan. Penambahan kultur AC menghasilkan penurunan kelengketan gel lebih besar dibandingkan CC. Waktu fermentasi meningkatkan derajat putih kedua varietas tepung dengan menurunkan kandungan protein, selain itu meningkatkan kapasitas penyerapan air terutama tepung Anoman 1 dan menurunkan kapasitas penyerapan minyak pada ke dua varietas tepung jagung.
Proses fermentasi dengan penambahan kultur starter memengaruhi sifat fisikokimia tepung jagung yang dihasilkan. Tampaknya kultur starter yang berpengaruh dominan adalah kapang dan khamir amilolitik, namun tidak
dipengaruhi oleh BAL. Hal ini dilihat dari pola pertumbuhan BAL yang sama antara perlakuan fermentasi spontan (SF) dengan CC dan AC.
SARAN
Berdasarkan pada hasil yang dperoleh dari penelitian ini, maka disarankan untuk :
1. Melakukan penelitian lanjutan untuk mempelajari pengaruh penambahan kultur starter yang bersifat amilolitik dalam konsentrasi yang berbeda (bervariasi) terhadap sifat fisikokimia tepung jagung yang dihasilkan. Hal ini diperlukan mengingat hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pola pertumbuhan BAL, baik selama proses fermentasi dengan penambahan kultur starter (CC dan AC) atau pun secara spontan (SF), tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Karena tidak satu pun spesies BAL yang bersifat amilolitik, maka diperlukan penelitian untuk lebih fokus pada pengaruh kultur amilotik pada proses fermentasi jagung.
2. Melakuka penelitian untuk mengidentifikasi secara lebih detil tentang sifat fisikokimia tepung jagung yang berpotensi dihasilkan dari proses fermentasi tersebut dan potensi aplikasinya pada berbagai produk pangan. Hal ini disebabkan karena penelitian ini menunjukkan bahwa sifat fisikokimia pati jagung bisa dimodifikasi selama proses fermentasi dan sangat dipengaruhi oleh jenis kultur dan lama fermentasi.