126
Profil Protein dan Lemak Selama Proses Fermentasi Tepung Ubi
Jalar dengan Biakan Angkak
Desy Wulandari1*, Sri Hartini1, Margareta N. Cahyanti1
1Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro No. 52-60 Salatiga, Indonesia 50711 Telp. (0298)7100396
*desywulan1995@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini bertujuan menentukan profil protein dan lemak selama proses fermentasi tepung ubi jalar dengan biakan angkak. Tepung ubi jalar diperoleh melalui fermentasi menggunakan angkak dengan konsetrasi 5%, selama 0, 1, 2, 3, 4 hari. Kadar protein terlarut ditentukan menggunakan metode Biuret, sedangkan kadar lemak ditentukan menggunakan metode soxhlet dengan pelarut heksan. Hasil data rata-rata kadar protein terlarut selama fermentasi (hari ke-0, ke-1, ke-2, ke-3 dan ke-4) adalah 4,81%; 9,93%; 7,39%; 11,89%; dan 6,27%. Hasil rata-rata kadar lemak selama fermentasi adalah 0,99%; 1,21%; 1,59%; 2,08%; dan 2,49%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama fermentasi dapat menghasilkan profil protein dan lemak yang semakin meningkat pada tepung ubi jalar terfermentasi dengan angkak. Profil protein tertinggi didapat pada lama fermentasi hari ke-3 dengan kadar 11,89% dan profil lemak tertinggi didapat pada lama fermentasi hari ke-4 dengan kadar 2,49%.
Kata Kunci: ubi jalar, angkak, protein, dan lemak
Abstract
This aims of this study was to determine soluble protein and fat profile of fermented sweet potato flour with red yeast rice during fermentation. Sweet potato flour was prepared through fermentation with addition 5% of red yeast rice and fermented for 0, 1, 2, 3, 4 days. The soluble protein content was determined using Biuret method, while the fat content was determined using soxhlet method with hexane solvent. The result showed the average value of soluble protein content during fermentation (day 0, 1st, 2nd, 3rd and 4th) were 4.81%; 9.93%; 7.39%; 11.89%; and 6.27%, successively. Average fat content during fermentation were 0.99%; 1.21%; 1.59%; 2.08%; and 2.49%, successively. The results showed that length of fermentation can affect the protein and fat profiles that increase in fermented sweet potato flour by red yeast rice. The highest protein profile was obtained at the 3rd day fermentation with 11.89% and the highest fat profile was obtained at the 4th day fermentation with 2.49%.
Keywords: sweet potato, red yeast rice, protein, and fat
PENDAHULUAN
Meningkatnya status ekonomi masyarakat dan banyaknya iklan produk pangan menyebabkan perubahan pola konsumsi pangan seseorang. Salah satu jenis komoditas pangan yang menunjukkan peningkatan jumlah konsumsinya adalah tepung terigu dan produk olahannya. Indonesia sendiri masih mengimpor tepung terigu dari berbagai negara seperti AS, Australia, Kanada, Argentina, dan dari beberapa negara Eropa (Khomsan, 2006). Sehingga perlu dilakukan upaya untuk mengurangi ketergantungan impor tepung terigu dan mencari bahan alternatif pengganti tepung terigu dari komoditas lokal.
127
Perkembangan tepung ubi jalar di Indonesia saat ini sudah mencapai modifikasi tepung, substitusi tepung, fermentasi, dan lain – lain. Tepung ubi jalar merupakan ubi jalar yang dihancurkan dan dikeringkan hingga sebagian kadar airnya hilang. Pengolahan ubi jalar menjadi tepung mempunyai beberapa keuntungan, antara lain dapat mengurangi jumlah ubi jalar yang rusak (busuk), meningkatkan daya simpan, menghemat ruang penyimpanan, tersedia sepanjang waktu, mempermudah pendistribusian, meningkatkan daya guna, dan meningkatkan citra ubi itu sendiri pada akhirnya (Suprapti, 2003).
Teukak atau tepung ubi angkak sebagai salah satu produk baru diharapkan bisa diterima dikalangan masyarakat dilihat dari profil protein dan lemak pada proses fermentasi. Teukak merupakan tepung ubi jalar yang difermentasi menggunakan angkak. Angkak sendiri merupakan produk yang terbuat dari beras yang difermentasi menggunakan kapang Monascus sp dan menghasilkan beras warna merah yang merupakan warna pigmen dari kapang tersebut. Negara-negara Taiwan, Jepang, Korea, dan Hongkong memproduksi angkak untuk keperluan sebagai pewarna alami makanan (Pattanagul et al., 2008 dalam Wahyuni dkk., 2012). Menurut Indrawati et al., 2010 dalam Wahyuni dkk., 2012 angkak berfungsi sebagai pewarna, pembangkit rasa dan pengawet pada makanan karena mengandung oligopeptida dan senyawa monascidin A. Angkak sangat aman digunakan karena selain tidak mengganggu kesehatan, angkak juga mudah diproduksi, harga relatif murah dan terjangkau (Fabre et al., 2003).
Rasa merupakan salah satu hal terpenting dalam penerimaan pangan pada kalangan masyarakat. Salah satu faktor pembangkit rasa adalah protein dan lemak beserta turunannya (Winarno, 1997 dalam Rizkiansyah, 2010). Warris (2000) juga menyatakan bahwa lemak dalam bahan pangan berfungsi untuk memperbaiki penampilan dan struktur fisik bahan pangan, meningkatkan nilai gizi dan kalori serta memberikan cita rasa yang gurih pada bahan pangan. Fermentasi dapat meningkatkan nilai gizi bahan mentah, memperpanjang umur simpan dan meningkatkan cita rasa produk olahannya. Melalui fermentasi sejumlah karbohidrat, lemak dan protein terdegradasi menjadi fraksi yang lebih kecil dan mudah dicerna. Proses fermentasi ini terjadi karena peran mikroorganisme, baik kapang, kamir dan bakteri (Fardiaz.1992). Perubahan protein dan lemak selama proses fermentasi dapat mempengaruhi rasa dan aroma dalam produk fermentasi sehingga perlu dilakukan penelitian tentang dinamika perubahan kadar protein dan lemak selama proses fermentasi.
Berdasarkan uraian di atas maka tujuan dari penelitian ini adalah menentukan profil protein dan lemak selama fermentasi teukak (tepung ubi angkak).
METODE PENELITIAN Alat
Piranti yang digunakan untuk penelitian ini adalah peralatan gelas, neraca (Ohaus TAJ602, USA. Ohaus Scount Pro SPS602F, USA) dengan ketelitian 0,01 g, neraca (Ohaus pioneer, PA21) dengan ketelitian 0,0001 g, spektrofotometer (Optizen UV 2120), centrifuge (EBA 21 Hettich Zentrifugen), drying cabinet, ayakan mesh 61, grinder,waterbath, dan kertas saring.
Bahan yang digunakan
Sampel yang digunakan adalah ubi jalar yang diperoleh dari Pasar Tradisional di Salatiga yang difermentasi menggunakan angkak yang diperoleh dari TOSERBA di Salatiga. Bahan kimia yang digunakan adalah, BSA (Bovine Serum Albumin), CuSO4.5H2O(PA, E-Merck, Germany), NaKTartat(PA, E-Merck, Germany), Heksana(PA,
128
Metode
Pembuatan Tepung Fermentasi (Susetyo dkk., 2016 yang dimodifikasi)
Ubi jalar dicuci dengan air untuk menghilangkan kotoran dan tanah yang masih melekat kemudian dikukus selama ± 60 menit setelah itu dikupas kulitnya dan bagian-bagian yang cacat dibuang. Ubi jalar ditimbang sebanyak 2 kg dan dipotong kecil-kecil kemudian ditambah angkak dengan 5 % w/w kemudian dikemas di dalam plastik dan difermentasi pada suhu ruang dengan lama fermentasi 0-4 hari. Setelah proses fermentasi selesai, dilakukan pengeringan menggunakan dryingcabinet pada suhu 50oC
sampai kering. Setelah kering, irisan dihancurkan dan diayak sampai menjadi tepung dengan tingkat kehalusan 61 mesh.
Penentuan Kadar Protein Terlarut dengan Metode Biuret (AOAC, 1995 dalam Martono dkk., 2016)
Pembuatan kurva standar Protein. Reagen Biuret dibuat dengan melarutkan 0,15 g CuSO4•5H2O + 0,6 g NaKTartat dalam labu ukur 50 mL. Kemudian larutan dimasukkan
dalam labu ukur 100 mL, selanjutnya ditambah 30 mL NaOH 10% dan digenapkan dengan akuades. Larutan protein (BSA) dengan konsentrasi 16 mg/ml disiapkan untuk pembuatan kurva standar. Larutan protein tersebut divarisi konsentrasinya menjadi 1,6; 3,2; 4,8; 6,4; 8; 9,6; 11,2; 12,8; 14,4; 16 mg/mL. Sebanyak 0,5 mL larutan standar dimasukkan dalam tabung reaksi. Kemudian masing – masing larutan ditambahkan 2 mL reagen Biuret dan dihomogenisasi. Larutan diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar. Masing – masing absorban larutan diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm.
Pengukuran sampel. 0,1 gram sampel ditambah 5 mL akuades dan 1 mL NaOH 1 M, kemudian dipanaskan di dalam water bath dengan suhu 90oC selama 10 menit.
Setelah itu larutan dipusingkan selama 10 menit. Setengah mililiter larutan supernatan diambil dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Dua mililiter reagen Biuret ditambahkan ke dalam tabung reaksi tersebut. Setelah itu diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar. Kemudian absorbansi sampel diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm.
Pengukuran Kadar Lemak (AOAC, 1999 dalam Lubis, 2009)
Labu lemak yang akan digunakan dikeringkan dalam oven bersuhu 100oC selama 1
jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Sampel kering sebanyak 10 gram ditimbang langsung dalam kertas saring kemudian ditutup dengan kapas yang bebas lemak. Kertas saring berisi sampel dimasukkan ke dalam labu soxhlet. Heksan secukupnya dituang ke dalam labu lemak dan kemudian alat dirangkai. Penyoxhletan dilakukan selama 4 – 6 jam. Labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dan sisa pelarut heksan diangkat dan diuapkan sampai pelarut menguap semua dan berat konstan. Labu yang berisi lemak didinginkan dalam desikator dan kemudian ditimbang.
Perhitungan:
Keterangan:
X = bobot lemak hasil ekstraksi dan labu lemak (g) Y = bobot labu lemak kosong (g)
129
HASIL DAN PEMBAHASAN
Profil Protein Tepung Ubi Angkak
Selama proses fermentasi terjadi peningkatan kadar protein terlarut pada tepung ubi jalar terfermentasi menggunakan angkak. Masing-masing kadar protein terlarut pada tepung ubi jalar terfermentasi menggunakan angkak dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Profil Protein Selama Fermentasi Tepung Ubi Angkak
Lama Fermentasi (Hari)
0 1 2 3 4
(%)±SE 4,81 ± 0,12 9,93 ± 0,07 7,39 ± 0,08 11,89 ± 0,22 6,27 ± 0,24
Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa pada fermentasi hari ke-1 terjadi peningkatan kadar protein dari hari 0. Kemudian menurun pada hari 2 dan meningkat lagi pada hari ke-3. Inokulum Monascus purpureus mempunyai aktivitas sakarifikasi dan proteolitik, oleh karena itu dapat tumbuh baik pada medium yang mengandung pati dan protein. Danuri (2008) mengemukakan bahwa enzim amilase yang dihasilkan Monascus purpureus memiliki kemampuan untuk menguraikan pati menjadi glukosa dan enzim protease yang mampu menguraikan protein menjadi asam amino, sehingga pembebasan asam amino ini dapat meningkatkan kandungan protein. Enzim-enzim lain yang ditemukan dalam angkak diantaranya adalah enzim maltase, invertase, lipase, oksidase, dan ribonuklease (Kasim dkk., 2005). Menurut Tseng dkk., (2000) enzim protease yang dihasilkan Monascus purpureus tumbuh efektif pada media sukrosa dengan kadar protease sebesar 189,28 units.
Tumbuhnya kapang Monascus akan meningkatkan kandungan protein dalam tepung. Selain itu, peningkatan biomasa mikroba selama proses fermentasi seiring dengan sekresi beberapa enzim ekstraseluler (protein terlarut) dan protein sel tunggal sehingga kandungan protein terlarut menjadi meningkat (Oboh dan Elusiyan, 2007).
Penambahan jumlah angkak yang optimum dan lama waktu fermentasi yang tepat akan memicu pertumbuhan sel yang lebih banyak sehingga akhirnya akan menghasilkan kandungan protein yang lebih maksimum. Hal ini terlihat pada tabel 1, lama fermentasi hari ke-3 pada tepung ubi jalar memberikan presentase protein paling tinggi yaitu 11,89%. Fraizier dan Westhoff (1988) menambahkan bahwa produk suatu fermentasi sangat tergantung pada jumlah starter, lama fermentasi, substrat, enzim, suhu, dan pH yang digunakan. Hal ini selaras dengan penelitian Martono dkk (2016) yang menyatakan bahwa kadar protein tepung gaplek terfortifikasi dan difermentasi menggunakan ragi terjadi peningkatan seiring dengan lama waktu fermentasi.
Profil Lemak Tepung Ubi Angkak
Selama proses fermentasi akan mempengaruhi kandungan lemak pada tepung ubi jalar terfermentasi. Masing-masing kadar lemak pada tepung ubi jalar terfermentasi menggunakan angkak dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Profil Lemak Selama Fermentasi Tepung Ubi Angkak
Lama Fermentasi (Hari)
0 1 2 3 4
(%)±SE 0,99 ± 0,08 1,21 ± 0,21 1,59 ± 0,17 2,08 ± 0,17 2,50 ± 0,27
130
memberikan presentase kadar lemak paling tinggi yaitu 2,50%. Kenaikkan kadar lemak selama fermentasi disebabkan karena mikroorganisme dapat memproduksi minyak mikroba selama proses fermentasi (Akindumila dan Glatz, 1998). Mikroorganisme, seperti setiap sistem sel hidup lainnya, menghasilkan lipid atau lemak. Inilah yang disebut dengan spesies berminyak. Enzim lipase memecahkan lemak menjadi asam lemak dan gliserol, kemudian asam lemak dan gliserol digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhan (Kurniawan dkk., 2016). Susetyo dkk., (2016) mengatakan bahwa kandungan lemak yang meningkat seiring penambahan inokulum angkak karena di dalam inokulum angkak sudah memiliki kandungan lemak tertentu. Hal tersebut selaras dengan penelitian Hidayat dkk., (2013) yang menyatakan bahwa semakin lama waktu fermentasi meningkatkan kandungan lemak pada dedak padi.
KESIMPULAN
Lama fermentasi dapat menghasilkan profil protein dan lemak yang semakin meningkat pada tepung ubi jalar terfermentasi dengan angkak. Profil protein tertinggi didapat pada lama fermentasi hari ke-3 dengan kadar 11,89% dan profil lemak tertinggi didapat pada lama fermentasi hari ke-4 dengan kadar 2,49%.
UCAPAN TERIMA KASIH
131
DAFTAR PUSTAKA
Akindumila, F., dan Glatz, B. A. 1998. Growth and Oil Production of Apiotricum Curvatum in Tomato Juice. Journal of Food Protection. 61(11), 1515-1517.
Danuri, H. 2008. Optimizing Angkak Pigments and Lovastatin Production by Monascus purpureus. Hayati Journal of Biosciences. 2(15): 61-66.
Fabre, C.E., G. Goma and P.J. Blanc. 2003. Production and food applications of the red pigments of Monascus ruber. Journal Food Science. 58 (5), 1099-1102.
Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Dasar 1. PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Frazier, C. W.& D. C. Westhoff. 1988. Food Microbiology. 4th ed. McGraw-Hill, Inc. New York.
Hidayat, M. N., Hifizah, A., Kiramang, K. dan Astati. Tanpa Tahun. Rekayasa Komposisi Kimia Dedak Padi dan Aplikasinya sebagai Ransum Ayam Buras. Makassar: Universitas Islam Negri Alaudin.
Kasim, E., Astuti, S., dan Nurhidayat, N. 2005. Krakterisasi Pigmen dan Kadar Lovastatin Beberapa Isolat Monascus purpureus. Biodiversitas. (6)4: 245-247.
Khomsan, A. 2006. “Solusi Makanan Sehat”. Jakarta : PT Raja Grafindo.
Kurniawan, H., Utomo, R., dan Yusiati, L. M. 2016. Kualitas Nutrisi Ampas Kelapa (Cocos nucifera L.) Fermentasi Menggunakan Aspergillus niger. Buletin Peternakan, 40(1), 26-33.
Kurniawati, B. A. 2015. Uji Kadar Protein, Pati dan Antosianin Tepung Ubi Jalar Ungu Yang Dimodifikasi Dengan Penambahan Sari Buah Nanas dan Lama Fermentasi. Naskah Publikasi. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Lubis, A. R. 2009. Profil Asam Lemak Dan Trigliserida Biji – Bijian. Skripsi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Martono, Y., Dandriani, L. D., dan Hartini, S. 2016. Pengaruh Fermentasi Terhadap Kandungan Protein dan Asam Amino pada Tepung Gaplek yang Difortifikasi Tepung Kedelai (Gycine max (L). Argitech. Vol. 36, No. 1, 56-63.
Oboh, G. dan Elusiyan, C. A. 2007. Changes in the Nutrient dan Anti Nutrient Content of Micro-fungi Fermented Cassava Flour Produced from Low- and Medium- Cyanide Vruety of Cassava Tubers. African Journal of Biotechnology. 6:2150-2157.
Rizkiansyah, Y. R. 2010. Formulasi Dan Optimasi Proses Pembentukan Flavor Analog Ayam Dari Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.) Hasil Fermentasi. Jakarta: Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.
Suprapti, L. 2003. Tepung Ubi Jalar Pembuatan dan Pemanfaatannya. Kanisius, Yogyakarta.
Susetyo, Y. A., Hartini, S., dan Cahyanti, M. N., 2016.Optimasi Kandungan Gizi Tepung Ubi Jalar (Ipomoea batatas L.) Terfermentasi Ditinjau dari Dosis Penambahan Inokulum Angkak serta Aplikasinya dalam Pembuatan Mie Basah. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan. Vol. 5, No. 2, 56-63.
Tseng, Y. Y., Chen, M. T., dan Lin, C. F. 2000. Growth, Pigment Production and Protease Activity of Monascus purpureus as Affected by Salt, Sodium Nitrite, Polyphosphate and Various Sugar. Journal of Applied Microbiology. Vol 88 (1), 31-37.
Warris, D. D. 2000. Meat Science. CABI Publishing, Welling dan Ford.
