OPTIMALISASI FERMENTASI TEPUNG JALI (
Coix lacryma-jobi
L.)
TERMODIFIKASI DITINJAU DARI KADAR PROTEIN TERLARUT
Vera Puspita Anggraini*, Silvia Andini, Yohanes Martono, Sri Hartini, Sylvia Yuniarini Setiawan, Angga Dwika Kumala Putra, Harry Setiawan Saputra
Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana Jalan Diponegoro 52-60 Salatiga 50711, Jawa Tengah
*652010017@student.uksw.edu (085868222622)
ABSTRAK
Jali (Coix lacryma-jobi L.) merupakan salah satu bahan pangan lokal sumber karbohidrat di Indonesia yang masih kurang pemanfaatannya. Modifikasi tepung jali melalui penambahan konsentrat protein kedelai dan fermentasi merupakan salah satu upaya yang telah dilakukan dalam penelitian ini dalam rangka meningkatkan pemanfaatan jali. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kondisi optimal fermentasi tepung jali dengan penambahan konsentrat protein kedelai oleh Lactobacillus plantarum 3074 berdasarkan kadar protein terlarut (metode Biuret). Data kadar protein terlarut tersebut dianalisis dengan Rancangan Acak Faktorial 3×3×3. Sebagai perlakuan adalah konsentrasi konsentrat protein kedelai (1%, 2%, dan 3%), lama fermentasi (24, 36 dan 48 jam), dan konsentrasi bakteri (0,25%; 0,5%; dan 0,75%). Sebagai kelompok adalah waktu analisis. Purata kadar protein dibandingkan dengan Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimal yang dicapai adalah penambahan 2% konsentrat protein kedelai, 0,25% suspensi L. plantarum dan waktu fermentasi 24 jam dengan hasil protein terlarut sebesar 16,97%.
Kata kunci: jali, fermentasi, protein terlarut, Lactobacillus plantarum 3074
PENDAHULUAN
Jali adalah bahan pangan lokal yang termasuk golongan serealia. Dalam 100 gram jali yang sudah dibersihkan kulit arinya terdapat 8,52% - 14,8% protein [1, 2]. Jali mengandung asam amino alanin (3,92 mg/g), arginin, asam aminobutirat-γ (3,52 mg/g), asam aspartat (19,62 mg/g), asam glutamat (3,46 mg/g), glisin dan treonin, isoleusin, leusin, metionin, fenilalanin (3,14 mg/g), serin, triptofan (3,18 mg/g), tirosin, dan valin [1].
Pada penelitian sebelumnya salah satu metode yang dapat dilakukan untuk memodifikasi tepung adalah dengan melakukan fermentasi dan fortifikasi. Penelitian yang sudah ada menyatakan bahwa modifikasi tepung jagung lokal (mocorin) [3], tepung gaplek [4], tepung millet [5], dan tepung sorgum [6] dapat memperkaya protein pada tepung-tepung tersebut. Penambahan 62,5% bekatul pada tepung jagung dapat meningkatkan kadar protein tepung jagung dari 5,71% menjadi 26,63%, sedangkan penambahan tepung kedelai dan proses fermentasi selama 40 jam dapat meningkatkan kadar protein terlarut dalam tepung
gaplek dari 2,13% menjadi 11.86%. Pada penelitian mengenai modifikasi tepung milet [5] dan sorgum [6], fortifikasi dilakukan dengan menambahkan tepung kacang tanah untuk meningkatkan protein dari tepung milet dan sorgum. Pada tepung milet titik optimal fermentasi dicapai pada penambahan kacang tanah sebanyak 10%, ragi tempe sebanyak 10% dan fermentasi selama 16 jam, sedangkan pada tepung sorgum kondisi optimal fermentasi adalah penambahan kacang tanah sebanyak 5%, mikroba sebanyak 2,5% dan fermentasi selama 24 jam. Penelitian lain mengenai modifikasi tepung juga menyatakan bahwa fermentasi tepung sorgum oleh Lactobacillus plantarum selama 28 jam dapat meningkatkan kadar protein terlarut pada tepung sorgum [7].
lebih tinggi dibanding tepung kedelai, sehingga konsentrat protein kedelai cukup ditambahkan dalam jumlah yang kecil. Kandungan asam amino dari kacang-kacangan juga dapat melengkapi asam amino dari biji-bijian. Selain itu, pengayaan asam amino juga dapat dilakukan melalui proses fermentasi. Penelitian yang dilakukan oleh Au dan Fields [8] menunjukkan bahwa proses fermentasi pada tepung sorgum dapat memperbaiki keseimbangan asam amino dalam tepung tersebut.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah jali (Coix lacryma-jobi L.) yang didapat dari Parakan, kedelai (Glycine max) yang didapat dari Grobogan, isolat murni Lactobacillus plantarum 3074 yang didapat dari PAU Pangan
Jali yang didapat dicuci dan kemudian dikeringkan dalam drying cabinet. Setelah kering jali dihaluskan dengan menggunakan grinder dan kemudian diayak hingga mendapatkan tepung yang halus. Tepung jali yang sudah diayak kemudian dikeringkan kembali dalam drying cabinet.
Persiapan Kultur Lactobacillus plantarum 3074
Isolat murni L.plantarum yang diperoleh dari Pusat Studi Pangan dan Gizi UGM direhidrasi dalam MRS broth dan kemudian diinkubasi pada suhu 37˚C selama 24 jam. Kekeruhan bakteri diukur dengan metode Mc Farland untuk mendapatkan kultur sebanyak 1,5×108 CFU/mL. Kultur yang sudah disiapkan kemudian dimasukkan dalam PPS (Pepton Physiological Salt) sebanyak 0,25%; 0,5%; dan 0,75% v/v.
Fermentasi Tepung Jali
Tepung jali yang sudah disiapkan disubstitusi dengan 1%, 2%, dan 3% konsentrat protein kedelai. Sebanyak 25 g tepung jali dimasukkan dalam cup plastik dan kemudian ditambahkan 50 mL kultur L.plantarum dalam PPS kemudian difermentasi selama 24 jam, 36 jam, dan 48 jam. Setelah proses fermentasi selesai, tepung dikeringkan kembali dalam drying cabinet bersuhu 50˚C selama kurang lebih 12 jam.
Pengukuran Protein Terlarut
Protein terlarut dalam sampel diukur dengan metode AOAC 1995 dalam Hartono [5] yang dimodifikasi. 0,25 g sampel ditambah 10 mL NaOH 0,1 M, diinkubasi pada suhu 90˚C selama 10 menit kemudian dinginkan. Setelah dingin, sampel dipusingkan dengan kecepatan 6000rpm selama 10 menit. 1 mL supernatan diambil dan kemudian ditambah dengan 4 mL reagen biuret (0,15 g CuSO4 + 0,6 g KNaTartrat dalam 30 mL NaOH 10% dan digenapkan hingga 100 mL dengan aquadest). Sampel diinkubasi selama 30 menit pada suhu ruang, kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 550 nm. Sebagai standar digunakan BSA 1-10 mg/mL.
Analisa Data
Data proses optimasi tepung jali termodifikasi dianalisis dengan menggunakan rancangan faktorial 33 (3×3×3) dengan rancangan dasar Rancangan Acak Kelompok (RAK) 3 kali ulangan. Sebagai faktor pertama adalah konsentrasi protein kedelai yang terdiri dari 3 aras (1%, 2%, dan 3%.) Faktor kedua adalah konsentrasi L. plantarum yang terdiri dari 3 aras (0,25%; 0,50%; dan 0,75%.) Sedang sebagai faktor ketiga adalah waktu fermentasi yang terdiri dari 3 aras (24 jam, 36 jam, dan 48 jam). Pengujian antar perlakuan dilakukan menggunakan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5% [9].
HASIL DAN DISKUSI
mempengaruhi kadar protein terlarut (Tabel 2).
Tabel 1. Kadar Protein Terlarut Tepung Jali pada setiap Waktu Fermentasi
24 jam 36 jam 48 jam
Rata-rata ± SE 15,94 ± 0,71 14,00 ± 0,64 15,11 ± 0,80
(b) (a) (ab)
Keterangan: huruf yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan nyata antar-perlakuan, dan huruf yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan secara signifikan antar-perlakuan.
Tabel 2. Kadar Protein Terlarut Tepung Jali Terfermentasi pada Konsentrasi Bakteri dan Penambahan Konsentrat Protein Kedelai
Angka-angka yang diikuti dengan huruf sama pada sebelah kirinya menunjukkan tidak ada beda signifikan antarperlakuan secara horizontal.
Angka-angka yang diikuti dengan huruf sama di bagian bawahnya menunjukkan tidak ada beda signifikan antarperlakuan secara vertikal.
Pada Tabel 1, dapat dilihat bahwa kadar protein terlarut tepung jali yang tertinggi adalah pada waktu fermentasi selama 24 jam, sedangkan pada Tabel 2, dapat dilihat adanya interaksi antara penambahan konsentrat protein kedelai dan konsentrasi L. plantarum. Interaksi ada pada penambahan penambahan 2% konsentrat protein kedelai dan fermentasi menggunakan 0,5% L.plantarum. Dari hasil analisis data, tidak terdapat beda nyata pada fermentasi tepung jali menggunakan 0,25% dan 0,5% L.plantarum yang ditambah 2% protein kedelai, sehingga titik optimal fermentasi tepung jali adalah pada penambahan 2% konsentrat protein kedelai, fermentasi menggunakan 0,25% L. plantarum dan fermentasi selama 24 jam.
Hasil fermentasi selama 24 jam memberikan kadar protein terlarut yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil fermentasi selama 36 jam, tetapi tidak berbeda dengan fermentasi selama 48 jam.
Fermentasi menggunakan L.plantarum dapat mempengaruhi ukuran protein. Polipeptida berukuran besar pada makanan yang difermentasi
dengan menggunakan L.plantarum dapat dikatakan tidak ada, ini dapat dikatakan disebabkan oleh degradasi rantai polipeptida oleh enzim proteolitik yang dihasilkan oleh L.plantarum [10].
Polipeptida berukuran besar dapat mempengaruhi kelarutan protein. Semakin banyak polipeptida berukuran besar maka semakin kecil kelarutan protein tersebut. Setelah proses fermentasi dengan L.plantarum, polipeptida yang berukuran besar diputus oleh enzim proteolitik yang dihasilkan oleh L.plantarum, sehingga jumlah protein terlarut dapat meningkat.
KESIMPULAN
Titik optimal fermentasi tepung jali adalah pada penambahan 2% konsentrat protein kedelai, fermentasi menggunakan 0,25% L. plantarum dan fermentasi selama 24 jam.
UCAPAN TERIMA KASIH
DAFTAR PUSTAKA
[1] C.H. Liang, J. L. Syu, Y. L. Lee, and J. L. Mau, “Nonvolatile taste components of solid-state fermented adlay and rice by Phellinus linteus,”
LWT - Food Science and Technology, vol. 42, pp.
1738 – 1743, 2009.
[2] P. C. M. Jansen, Coix lacryma-jobi L, 2006.
[Online] Available:
http://www.prota4u.org/search.asp (30 Oktober 2013)
[3] F. P. Wiyono, “Evaluasi Mutu Gizi dan Organoleptik “Butter Cookies” MOCORIN
(Modifikasi Tepung Jagung Lokal (Zea Mays L.) –
Bekatul),” Skripsi – Universitas Kristen Satya Wacana , 2012.
[4] L. D. Andriani, “Analisis Protein dan Identifikasi Asam Amino Pada Tepung Gaplek
Terfotifikasi Tepung Kedelai (Glycine max (L)),”
Skripsi – Universitas Kristen Satya Wacana ,
2012.
[5] S. D. Hartono, “Optimasi Pembuatan Tepung
Milet (Setaria sp.) Termodifikasi dan Aplikasinya
Sebagai Bahan Dasar Roti Tawar (Tinjauan dari Kadar Protein Terlarut, Kadar Gizi dan Asam Amino,” Skripsi – Universitas Kristen Satya Wacana , 2013.
[6] V. Puspaningsih, “Optimalisasi Tepung
Sorghum (Sorghum bicolor L.) Terfortifikasi
Kacang Tanah Sebagai Flakes Termodifikasi (Tinjauan Analisis dari Protein Terlarut, Asam Amino dan Asam Lemak),” Skripsi – Universitas Kristen Satya Wacana , 2013.
[7] Y. Pranoto, S. Anggrahini, Z. Efendi, “Effect
of Natural and Lactobacillus plantarum
fermentation on in-vitro Protein and Starch
Digestibilities of Sorghum Flour,” Food
Bioscience, Vol 2, pp. 46 – 52, 2013
[8] P. M. Au, M. L. Fields, “Nutritive Quality of
Fermented Sorghum,” Journal of Food Science,
Vol 46, pp. 652 – 654, 1981.
[9] R. G. D. Steel dan J. H. Torie, “Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Biometrik,” Gramedia, Jakarta, 1984.
[10] I. Amadou, M.T. Kamara, A. Tidjani, M. B.
K. Foh, W. L. Gou, “ Physicochemical and
Nutritional Analysis of Fermented Soybean
Protein Meal by Lactobacillus plantarum Lp.6.,”
