UNESA Journal of Chemistry Vol. 5. No. 1 January 2016
Yeast Hydrolysate Enzymatic (YHE) dari Substrat Campuran Limbah Padat
Tapioka dan Ampas Tahu
Yeast Hydrolysate Enzymatic (YHE) from Mixture of Substrate of Tapioca Solid
Waste and Tofu Waste
Anindia Diah Larasati* dan Rudiana Agustini
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuam Alam Universitas Negeri Surabaya, Jl.Ketintang, Surabaya, 60231
*email: anindiadiahlarasati@gmail.com
Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh waktu fermentasi terhadap kualitas Yeast Hydrolysate Enzymatic (YHE) menggunakan substrat campuran limbah padat tapioka dan ampas tahu. Fermentasi dilakukan pada waktu (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30) hari. Prosedur yang dilakukan meliputi beberapa tahap antara lain preparasi bahan, fermentasi, plasmolisis, hidrolisis enzimatik dengan enzim bromelin, pasteurisasi dan penghalusan. Pada penelitian ini dilakukan pengukuran terhadap beberapa parameter yang meliputi pengukuran kadar protein diukur dengan metode Kjeldahl, kadar abu diukur dengan metode pengeringan, kadar air diukur dengan metode Thermogravitimetri dan kadar glutamat diukur dengan alat HPLC. Penelitian ini juga dilakukan pengamatan oleh satu orang dan pengujian secara organoleptic oleh sepuluh panelis terhadap produk YHE. Produk YHE hasil fermentasi 10 hari memiliki kadar protein tertinggi sebesar (6,2 ± 0,10)% dengan kadar glutamat <0,0035%. Produk YHE hasil fermentasi 15 hari memiliki kadar abu tertinggi sebesar 5,98%. Produk YHE hasil fermentasi 30 hari memiliki kadar air tertinggi sebesar 4,23%. Hasil pengamatan terhadap produk YHE hasil fermentasi semua waktu tidak memiliki perbedaan yang signifikan, yaitu bertekstur halus tidak menggumpal, berwarna coklat dan berbau manis (gula). Tekstur produk YHE hasil fermentasi 25 dan 30 hari lebih banyak disukai dengan predikat suka. Warna produk YHE hasil fermentasi 0 dan 30 hari lebih banyak disukai dengan predikat suka. Bau produk YHE hasil fermentasi 25 dan 30 hari lebih banyak disukai dengan predikat cukup suka.
Kata Kunci: Yeast Hydrolysate Enzymatic (YHE), waktu fermentasi
Abstract. The study aimed to determine the effect of fermentation time on Yeast Hydrolysate Enzymatic (YHE) quality use mixture of substrat of tapioca solid waste and tofu waste. Fermentation was done at (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30) days. The procedures performed include multiple stages which were sample preparation, fermentation, plasmolysis, enzymatic hydrolysis with bromelin, pasteurisation and smoothing. This research was conducted measurements of several parameters which include the protein content measured by Kjeldahl method, the ash content measured by drying method, the water content measured by Thermogravitimetric method and glutamat content measured by HPLC instrument. This research also was conducted observation by one person and orgonoleptic testing by ten panelists on YHE product. YHE product result fermented 10 days had the highest protein content of (6.2 ± 0,10)% with glutamate content <0.0035%. YHE product result fermented 15 days had the highest ash content of 5.98%. YHE product result fermented 30 days had the highest water content of 4.23%. Observation result on YHE product result fermented all days didn’t have significant difference, which were smooth textured didn’t clot, brown and smelling sweet (sugar). Texture of YHE poduct result fermented 25 and 30 days more favored with a predicate liked. Color of YHE poduct result fermented 0 and 30 days more favored with a predicate liked. Smell of YHE poduct result fermented 25 and 30 days more favored with a predicate enaough liked.
Keywords: Yeast Hydrolysate Enzymatic (YHE), fermentation time
PENDAHULUAN
Dunia ilmu pengetahuan saat ini telah banyak mengalami perkembangan dengan pesatnya, sejalan dengan itu maka kebutuhan hidup manusia pun semakin meningkat. Teknologi yang semakin meningkat memungkinkan banyak sumber daya alam tereksplorasi yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Sumber daya alam yang telah digunakan tersebut tidak hanya memberi dampak positif bagi manusia, tetapi juga memberikan dampak negatif. Salah satu diantaranya adalah munculnya permasalahan tentang limbah industri. Limbah industri yang dihasilkan tidak cepat ditangani secara benar dan tepat, maka bisa menimbulkan pencemaran lingkungan. Salah satunya adalah industri tapioka dan industri tahu.
Limbah padat tapioka dan ampas tahu biasanya digunakan untuk pakan ternak, sehingga pemanfaatan limbah padat tapioka dan ampas tahu yang sudah ada belum optimal, karena masih menghasilkan nilai ekonomis yang rendah, dan dapat menimbulkan masalah lingkungan, karena berpotensi sebagai polutan di daerah sekitar pabrik. Hal ini membutuhkan suatu upaya untuk mengoptimalkan pemanfaatan dari limbah
padat tapioka dan ampas tahu.
Salah satu upayanya yaitu dengan memanfaatkan kembali limbah padat tapioka dan ampas tahu dengan pendekatan teknologi biokonversi, yaitu mengkonversi campuran limbah padat tapioka dan tahu menjadi produk Yeast Hydrolysate Enzymatic (YHE). Teknologi biokonversi merupakan konversi bahan secara enzimatik melalui fermentasi yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan nilai ekonomi limbah padat tapioka dan ampas tahu. Salah satu tujuan utama bioteknologi adalah meningkatkan menejemen penanganan dan pemanfaatan material sampah organik yang volumenya cenderung bertambah dengan pesat.
YHE merupakan nama produk yeast extract dengan melalui proses teknologi hidrolisis enzimatik. Indonesia belum banyak memproduksi yeast extract secara komersial dan masih menggunakan produk impor, misalnya adalah BactoTM yeast
extract. Berdasarkan riset pasar diketahui bahwa kebutuhan ekstrak yeast dunia kurang lebih sebesar $1.000 juta pada tahun 2009 dan diprediksi meningkat menjadi 1.400 juta dolar pada tahun 2015. Dengan demikian produksi YHE ini menjadi peluang untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri
utamanya. YHE banyak mengandung asam amino dan vitamin oleh karena itu baik untuk digunakan sebagai suplemen dalam media kultur, selain itu juga mengandung karbohidrat dan mikronutrisi. Salah satu kandungan asam amino tertinggi pada YHE adalah glutamat.
Biomassa limbah padat tapioka memiliki kadar karbohidrat sebesar 59,65%, protein 0,88%, serat kasar 30%, amilum 0,32% dan kadar air 20,33% [1] sedangkan komposisi zat gizi ampas tahu hasil analisis laboratorium terdiri atas protein kasar 18,67%, serat kasar 24,43%, lemak kasar 9,43%, abu 3,42% dan BETN (bahan ekstrak tanpa nitrogen) 41,97% [2]. Berdasarkan data di atas, dapat disimpulkan bahwa limbah padat tapioka dan ampas tahu memiliki kelebihan yang berbeda, yaitu limbah padat tapioka kaya karbohidrat, sedangkan ampas tahu kaya protein. Kelebihan yang dimiliki kedua limbah memberikan keuntungan untuk memproduksi YHE, yaitu karbohidrat yang dimiliki oleh limbah padat tapioka dijadikan sebagai substrat fermentasi, sedangkan protein yang dimiliki oleh ampas tahu dapat menambah kuantitas protein pada produk YHE.
Proses pertama yang digunakan untuk memproduksi YHE adalah teknologi fermentasi, merupakan teknologi yang
menggunakan
mikroorganisme untuk menghasilkan produk yang diinginkan. Proses fermentasi dapat berjalan baik apabila dalam medium tersedia semua nutrisi yang dibutuhkan mikroba, serta kondisi fermentasi yang spesifik untuk masing-masing mikroba. Nutrisi yang paling dibutuhkan oleh mikroba baik untuk tumbuh maupun untuk menghasilkan produk fermentasi adalah karbohidrat. Salah satu sumber mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan yaitu mikroorganisme yang terkandung dalam ragi tape dan ragi roti. Harga kedua ragi ini tidak terlalu mahal. Ragi roti yang hanya mengandung Saccharomyces cerevisiae bisa membantu untuk mengkonversi disakarida menjadi monosakarida, sedangkan ragi tape memiliki lebih dari satu mikroorganisme yang memberikan manfaat pada kualitas produk YHE.
Salah satu faktor yang berpengaruh dalam proses fermentasi adalah waktu fermentasi. Pada dasarnya pertumbuhan sel mikroba dapat berlangsung tanpa batas, akan tetapi karena pertumbuhan sel mikroba berlangsung dengan mengkonsumsi nutrisi sekaligus mengeluarkan produk-produk
sama sekali. Berhentinya pertumbuhan dapat disebabkan karena berkurangnya beberapa nutrisi esensial dalam medium. Pada saat fase pertumbuhan logaritmik, proses fermentasi akan menghasilkan metabolit primer seperti asam amino, glukosa dan senyawa sederhana lain untuk memenuhi kebutuhan nutrisi mikroba [3]. Oleh karena itu, dibutuhkan waktu fermentasi yang tepat agar dihasilkan produk baru dengan kualitas yang baik. Hasil fermentasi ini berupa produk single cell protein (SCP) atau protein sel tunggal. Protein sel tunggal adalah istilah yang digunakan untuk protein kasar atau murni yang berasal dari mikroorganisme, seperti bakteri, khamir, kapang, ganggang dan protozoa [4]. Protein kasar yang terbentuk dari proses pertama selanjutnya akan dihidrolisis, ini merupakan proses kedua untuk memproduksi YHE. Namun, hidrolisis yang akan dilakukan dibantu dengan enzim.
Untuk mempermudah hidrolisis enzimatik dapat dilakukan proses awal yang dikenal dengan plasmolisis, yaitu pelepasan plasma dari dinding sel. Plasmolisis dilakukan dengan cara menambahkan larutan garam. Pada tahap ini sel mati tapi tidak menginaktifkan enzim. Penambahan agen plasmolisis juga dapat
membunuh bakteri kontaminan. Garam memberi kontribusi dalam rasa. Kondisi yang cocok untuk proses ini adalah temperatur 57oC, pH 5,5
selama 40-48 jam. Ini akan memberikan perolehan sebesar 65% [5].
Teknologi hidrolisis enzimatik merupakan teknologi yang menggunakan enzim yang spesifik dengan substratnya untuk proses degradasi. Proses ini dibantu dengan menggunakan enzim dari luar dengan cara menambahkan ke dalam yeast, yaitu enzim protease. Penggunaan enzim protease mampu meningkatkan perolehan yeast extract, yaitu kurang lebih sebesar 5%. Salah satu enzim protease adalah enzim bromelin. Enzim bromelin termasuk dalam golongan enzim protease sulfihidril, yang artinya memiliki residu sulfidril (sistenil dan histidil) pada lokasi aktif, yang mampu menghidrolisis ikatan peptida pada protein atau polipeptida menjadi molekul yang lebih kecil yaitu asam amino.
Berdasarkan uraian di atas, maka akan dilaksanakan penelitian untuk menentukan waktu fermentasi yang dapat menghasilkan kualitas produk YHE yang baik, dengan menggunakan campuran limbah padat tapioka dan tahu. Untuk mengetahui kualitas YHE yang telah diproduksi maka diperlukan suatu
langkah karakterisasi produk, yaitu dengan membandingkan dengan produk yang sudah ada, salah satu diantaranya adalah produk YHE (import) yang umum digunakan yakni BactoTM
yeast extract yang diproduksi oleh Becton Dickinson and Company.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimen dalam skala laboratorium. Desain penelitian ini adalah One Shot Case Study. Penelitian dilakukan di laboratorium biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Surabaya, laboratorium Unit Layanan Pengujian Universitas Airlangga (uji kadar protein) dan laboratorium PT. Angler BioChemLab, Surabaya (uji kadar glutamat).
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah ayakan 100 mesh, toples plastik, oven, botol kaca 500 ml beserta tutup karet, corong plastik, corong kaca, kaca arloji, spatula, neraca analitik, gelas kimia 1000 ml, kompor listrik, gelas ukur 100 ml, gelas ukur 10 ml, pipet tetes, inkubator, autoklaf, rotary shaker, evaporator, dan sentrifugasi.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah padat tapioka,
limbah padat tahu, aquades, campuran enzim xilanase dan selulose, ragi tape, ragi roti, urea, nanas, dan NaCl.
Preparasi Bahan
Limbah padat tapioka dan ampas tahu yang telah diambil dari Desa Ngadiluwih, Kabupaten Kediri dikeringkan di bawah sinar matahari, kemudian dihaluskan, dan diayak dengan menggunakan ayakan 100 mesh. Pada penelitian ini menggunakan campuran tepung limbah padat tapioka dan ampas tahu dalam berat kotor dengan perbandingan 60%:40%, campuran tersebut merupakan media fermentasi. Ragi tape yang dibeli dari toko dihaluskan dan diayak dengan menggunakan ayakan 100 mesh.
Pembuatan Enzim Bromelin
Buah nanas yang telah dibeli dari pasar Wonokromo dicuci bersih, dan dipotong dadu-dadu. Potongan nanas tersebut diblender hingga halus, sehingga didapatkan jus nanas. Jus nanas tersebut disaring dengan menggunakan kain putih, dan diambil filtratnya. Filtrat nanas selanjutnya disentrifus dengan kecepatan 4500 rpm pada suhu 40C selama 15 menit.
Supernatan yang terbentuk merupakan enzim bromelin yang akan digunakan untuk menghidrolisis sel protein tunggal secara enzimatis.
Sebanyak 15 gram tepung limbah padat tapioka dan 10 gram tepung limbah ampas tahu dimasukkan ke dalam fermentor dengan menggunakan corong plastik, kemudian ditambahkan 250 ml akuades mendidih, dan diaduk dengan rotary shaker, selanjutnya didiamkan hingga dingin. Setelah dingin ditambahkan 16 ml campuran enzim xilanase dan selulose, dan diaduk dengan rotary shaker, selanjutnya diinkubasi pada suhu 370C selama 24
jam. Kemudian disterilisasi dengan menggunakan autoklaf pada suhu 1210C selama
15 menit, selanjutnya didiamkan hingga dingin. Setelah dingin ditambahkan ragi tape 2,5 gram, ragi roti 1,25 gram dan urea 0,5 gram, selanjutnya diaduk dengan rotary shaker, dan didiamkan pada suhu ruang selama waktu yang telah ditentukan, yaitu (0, 10, 15, 20, 25, 30) hari.
Plasmolisis
Setelah selang waktu yang ditentukan, fermentasi dihentikan dengan menggunakan autoklaf pada suhu 1210C
selama 15 menit, selanjutnya didiamkan hingga dingin. Kemudian ditambahkan 87 gram NaCl, dan diaduk hingga larut, selanjutnya diinkubasi pada suhu 570C
selama 2 hari. Setelah selang waktu 2 hari, selanjutnya disentrifus dengan kecepatan 10.000
rpm selama 10 menit. Pellet yang berbentuk pasta akan digunakan untuk pembuatan YHE.
Hidrolisis Enzimatik dengan Bromelin
Pasta yang dihasilkan selanjutnya ditambahkan 50 ml enzim bromelin, kemudian diinkubasi pada suhu 300C selama 2 hari.
Setelah itu dipasteurisasi pada suhu 700C selama 2
hari, dan disentrifus dengan kecepatan 4500 rpm selama 15 menit. Pellet yang terbentuk merupakan YHE.
Pasteurisasi dan Penghalusan
YHE dikeringkan dan dipasteurisasi pada suhu 700C selama 2 hari,
selanjutnya dievaporasi selama 24 jam. Setelah itu dihaluskan, dan dievaporasi kembali selama 24 jam. Kemudian dilakukan penghalusan.
HASIL DAN
PEMBAHASAN Preparasi Bahan
Tahap preparasi bahan dalam proses pembuatan YHE adalah menyediakan substrat limbah padat tapioka dan ampas tahu melalui proses pengeringan, penghalusan dan pengayakan. Proses pengeringan pada limbah padat tapioka dan ampas tahu dilakukan di bawah terik matahari, sehingga didapatkan panas yang lebih merata dan panas terik matahari tidak membuat tekstur limbah padat tapioka dan ampas tahu rusak, namun mampu mengurangi kadar air dalam jumlah yang tinggi.
Tujuan dari proses pengeringan adalah untuk mengawetkan tepung limbah padat tapioka dan ampas tahu, karena dapat menekan pertumbuhan bakteri terutama bakteri pembusuk yang akan tumbuh baik di medium yang lembab atau mengandung kadar air tinggi.
Pengayakan pada limbah padat tapioka dan ampas tahu menggunakan ayakan 100 mesh. Tujuan dari proses pengayakan adalah untuk memisahkan granul pati berdasarkan ukurannya, sehingga ukuran tepung limbah padat tapioka dan ampas tahu seragam dan tidak mempengaruhi hasil penelitian secara signifikan. Fungsi yang lain adalah untuk memperluas permukaan sentuh dari tepung limbah padat tapioka dan ampas tahu, sehingga semakin banyak tumbukan antara granul dengan molekul air, hal ini dapat mempercepat proses pelarutan granul dalam air.
Fermentasi
Pelarut yang digunakan dalam tahap fermentasi adalah akuades mendidih, hal ini bertujuan agar terbentuknya proses gelatinisasi. Amilosa dan amilopektin di dalam granula pati dihubungkan oleh ikatan hidrogen pada ikatan α-(1,4)-glikosida. Apabila granula pati dipanaskan dalam air, maka energi panas akan menyebabkan ikatan terputus dan air masuk ke
dalam granula pati. Air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan amilosa dan amilopektin. Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya pembekakan pada granula pati. Ukuran granula akan meningkat sampai batas tertentu, sebelum akhirnya granula pati pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin berdifusi keluar. Proses masuknya air ke dalam pati yang menyebabkan granula pati pecah disebut gelatinisasi [6]. Proses hidrolisis enzimatik juga dilakukan sebelum proses inokulasi, yaitu dengan menambahkan 16 ml campuran enzim xilanase dan selulose. Reaksi yang terjadi adalah:
...
... Selama proses
fermentai terbentuk perubahan-perubahan dalam fermentor, yaitu terbentuknya gelembung gas, hal ini dikarenakan adanya aktivitas Saccharomyces cerevisiae yang terkandung dalam ragi tape dan ragi roti. Saccharomyces cerevisiae dapat mengkonversi gula menjadi etanol karena adanya enzim invertase dan zimase. Dengan adanya enzim-enzim ini
Selulosaendoglukanase Selobiosaselobiose selobiohidrolase
Xelulosa XilotetraosXilotriosa Xilobiosa β-xilosidase
Saccharomyces cerevisiae memiliki kemampuan untuk mengkonversi baik gula dari kelompok monosakarida maupun dari kelompok disakarida. Jika gula yang tersedia dalam substrat merupakan gula disakarida maka enzim invertase akan bekerja menghidrolisis disakarida menjadi monosakarida. Setelah itu, enzim zymase akan mengubah monosakarida tersebut menjadi alkohol dan CO2.
Pada proses akhir fermentasi terjadi perubahan bau menjadi asam karena aktivitas Endomycopsis burtonii, Hansenula sp., Endomycopsis sp., Candida utilis dan Bacillus sp. yang terkandung dalam ragi tape. Karakteristik fermentasi yang baik adalah pH asam serta berbau asam atau campuran asam laktat dan asam sitrat [7]. Setelah fermentasi terjadi perubahan warna, tekstur dan aroma yang dihasilkan akibat aktivitas mikroorganisme yang terlibat dalam fermentasi itu [8].
Plasmolisis
Untuk mempermudah hidrolisis enzimatik dapat dilakukan proses awal yang dikenal dengan plasmolisis, yaitu pelepasan plasma dari dinding sel. Plasmolisis dilakukan dengan cara menambahkan larutan garam. Pada tahap ini sel mati tapi tidak menginaktifkan enzim.
Penambahan agen plasmolisis juga dapat membunuh bakteri kontaminan. Garam memberi kontribusi dalam rasa. Plasmolisis dapat dilakukan dengan menggunakan garam untuk memecah membran sel mikroba, hal ini dikarenakan garam mempunyai tekanan osmotik tinggi, selain itu garam juga bersifat hidroskopis, sehingga dapat menarik air yang ada didalam sel mikroba dan mengakibatkan kematian pada mikroba [9]. Pada proses plasmolisis, sampel terlihat lebih keruh dibandingkan sebelumnya dikarenakan tertariknya cairan sel mikroorganisme ke lingkungan yang berupa protein dan enzim.
Hidrolisis Enzimatik dengan Bromelin
Teknologi hidrolisis enzimatik merupakan teknologi yang menggunakan enzim yang spesifik dengan substratnya untuk proses degradasi. Proses ini dibantu dengan menggunakan enzim dari luar dengan cara menambahkan ke dalam yeast, yaitu enzim protease. Penggunaan enzim protease mampu meningkatkan perolehan yeast extract, yaitu kurang lebih sebesar 5%. Salah satu enzim protease adalah enzim bromelin. Enzim bromelin termasuk dalam golongan enzim protease sulfihidril, yang artinya memiliki residu sulfidril (sistenil dan histidil) pada
lokasi aktif, yang mampu menghidrolisis ikatan peptida pada protein atau polipeptida menjadi molekul yang lebih kecil yaitu asam amino.
Pellet yang dihasilkan dari proses plasmolisis sebelumnya memiliki struktur yang padat, namun saat ditambahkan crude nanas dengan kandungan utamanya enzim bromelin, pellet tersebut menjadi lebih lunak. Hal ini diduga proses hidrolisis enzimatis mulai berjalan. Proses hidrolisis enzimatis ini menyebabkan putusnya asam amino penyusun protein pada sisi Cys, sehingga pellet tidak mengandung protein dalam rantai panjang lagi, tetapi dalam bentuk asam amino. Proses hidrolisis enzimatis ini tidak meningkatkan ataupun mengurangi kadar protein pellet.
Pasteuriasi dan Penghalusan
Pasteurisasi dan sterilisasi juga dilakukan dalam pembuatan YHE, dengan tujuan untuk membunuh sel vegetatif dari bakteri dan menginaktivasi papain dan protease yeast. Bila proses ini dilakukan pada temperature tinggi, misalnya pada suhu 700C
selama 3 hari, maka akan terjadi reaksi Mailard yang menghasilkan produk berwarna kecoklatan.
Kualitas Kimia Yeast Hydrolysate Enzymatic
(YHE)
Tabel 1. Kualitas kimia produk YHE
Nama Produk ProteinKadar (%)
YHE 0 hari (3,9 ± 0,20) YHE 5 hari (4,8 ± 0,04) YHE 10 hari (6,2 ± 0,10) YHE 15 hari (4,6 ± 0,50) YHE 20 hari (4,7 ± 0,10) YHE 25 hari (4,7 ± 0,40) YHE 30 hari (5,2 ± 0,01) BactoTM yeast extract [10] 6,00
Berdasarkan Tabel 1, dapat disimpulkan bahwa produk YHE hasil fermentasi selama 10 hari menghasilkan produk YHE dengan kadar protein yang paling tinggi, yaitu 6,2% dengan angka ketidakpastian sebesar 0,10. Produk YHE ini memiliki kadar protein yang lebih tinggi, bila dibandingkan dengan produk BactoTM yeast
karena selain mengandung protein tertentu, juga mengandung karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, dan nutrien lain yang dibutuhkan manusia [12].
Namun, produk YHE hasil fermentasi selama 15 hari mengalami penurunan, kemungkinan diakibatkan karena adanya beberapa proses dalam pembuatan YHE seperti misalnya penambahan air mendidih saat gelatinisasi. Menurunnya kadar protein adalah adanya proses pemanasan dan penggunaan nitrogen oleh mikroba sebagai salah satu unsur untuk menunjang pertumbuhan mikroba tersebut [13].
Pada produk YHE hasil fermentasi 10 hari memiliki kandungan glutamat <0,0035%. Bila dibandingkan dengan produk BactoTM yeast
extract sebesar 9,40% [10] memiliki perbedaan yang sangat jauh. Hal ini dimungkinkan produk YHE hasil fermentasi 10 hari memiliki kandungan asam amino lainnya, selain itu juga dikarenakan proses hidrolisis enzimatis menggunakan enzim bromelin yang menyebabkan putusnya asam amino penyusun protein substrat melalui jalan putusnya rantai asam amino Cys (Cys – Gly – Ala – Cys* – Trp), sehingga tidak pada residu glutamat.
Berdasarkan Tabel 1, dapat disimpulkan bahwa produk YHE hasil fermentasi selama 15 hari menghasilkan produk
YHE dengan kadar abu yang paling tinggi, yaitu sebesar 5,98%. Bila dibandingkan dengan produk BactoTM yeast
extract sebesar 11,20% [10] meiliki perbedaan yang jauh. Peningkatan kadar abu selama fermentasi disebabkan oleh bertambahnya masa sel tubuh kapang dan terjadinya peningkatan konsentrasi didalam produk karena perubahan-perubahan bahan organik akibat proses biokonversi yang menghasilkan H2O
dan CO2 [14]. Kehilangan
bahan kering terjadi karena pada proses fermentasi terjadi proses konversi bahan oleh aktivitas kapang untuk pertumbuhannya, bahan kering yang dikonversi oleh kapang menjadi energi dan hasil lainnya berupa CO2 dan H2O [15].
Berdasarkan Tabel 1, dapat disimpulkan bahwa produk YHE hasil fermentasi selama 30 hari menghasilkan produk YHE dengan kadar air yang paling rendah, yaitu sebesar 4,23%. Kadar air yang terkandung pada produk YHE hasil fermentasi 30 hari ini masih terbilang cukup tinggi, hal ini dibutuhkan proses pengeringan yang cukup agar diperoleh kadar air yang lebih rendah lagi. Kadar air pada produk fermentasi menurun akibat air yang dihasilkan selama proses fermentasi digunakan oleh kapang untuk pertumbuhannya dan sebagian air juga akan
menguap ini berarti terjadi peningkatan bahan kering setelah fermentasi [16].
Kualitas Fisika Yeast Hydrolysate Enzymatic
(YHE)
Tabel 2. Kualitas fisika produk YHE
Produk
YHE Tekstur Warna
0 hari Halus, tidak
menggumpal Coklat muda 5 hari Halus, tidak
menggumpal Coklat muda 10 hari Halus, tidak
menggumpal
Coklat muda 15 hari Halus, tidak
menggumpal Coklat muda 20 hari Halus, tidak
menggumpal Coklat muda 25 hari Halus, tidak
menggumpal
Coklat muda 30 hari Halus, tidak
menggumpal Coklat muda BactoTM
yeast extract
Sangat halus, tidak menggumpal
Kuning
Berdasarkan Tabel 2, memaparkan hasil pengamatan kualitas fisika produk YHE dengan variasi waktu fermentasi, yaitu (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30) hari yang dibandingkan dengan produk BactoTM yeast
extract. Kualitas fisika yang diamati meliputi tiga aspek, yaitu aspek tekstur, warna dan bau. Pengamatan dilakukan oleh satu orang dengan kemampuan panca indra sesuai aspek yang ditentukan terhadap produk YHE.
Pada aspek tekstur tidak ada perbedaan yang signifikan antara produk YHE hasil fermentasi (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30) hari, yaitu halus tidak menggumpal, tetapi pada produk BactoTM yeast
extract memiliki tekstur yang lebih halus dan tidak menggumpal. Namun, produk tersebut memiliki perbedaan yang signifikan pada aspek warna dan bau dengan produk YHE dari BactoTM yeast extract.
Warna yang terbentuk pada produk YHE adalah putih kecoklatan, hal ini dikarenakan pada proses pembuatan YHE dilakukan proses pasteurisasi pada suhu 700C selama 2 hari,
sehingga terjadi reaksi Mailard yang kurang sempurna dan menghasilkan produk berwarna sedikit kecoklatan. Semakin tinggi suhu dan lama pasteurisasi akan mengakibatkan
pencoklatan akibat asam askorbat (pada crude nanas) yang merupakan reduktor yang juga sebagai prekursor untuk membentuk warna coklat [17]. Bau yang terbentuk pada produk YHE adalah bau manis (gula), hal ini dimungkinkan karena pada proses hidrolisis enzimatik menggunakan enzim bromelin berupa crude nanas, sehingga penambahan crude nanas memberikan kontribusi atas bau manis tersebut.
SIMPULAN
protein kasar tertinggi diperoleh pada fermentasi 10 hari sebesar 6,20% dengan kadar glutamat <0,0035%. Pada kualitas fisika menunjukkan bahwa dalam aspek tekstur pada semua produk YHE telah memenuhi syarat, tetapi dalam aspek bau dan warna belum memenuhi.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lanjutan tentang pengujian kualitas biologi terhadap produk YHE yang telah dihasilkan, yaitu dengan menggunakan produk YHE sebagai bahan preparasi media kultur. Selain itu dapat juga dilakukan penelitian tentang variasi garam pada proses plasmolisis untuk melihat pengaruh plasmolisis terhadap kualitas YHE dengan membandingkan kualitas fisika, biologi dan kimia.
DAFTAR PUSTAKA
1. Agustini, R., Suyatno, Palupi A. E. dan Amaria. 2009. “Pengembangan Biofuel Ramah Lingkungan dengan Memanfaatkan Biomassa Limbah Organik Beserta Aplikasinya dalam Proses Hydrocracking dan Hydrotreating Petroleum”. Laporan kegiatan tidak dipublikasikan. Surabaya: Lembaga Penelitian Unesa. 2. Hernaman, Iman.,
Rahmat Hidayat dan Mansyur. 2005. “Pengaruh
Penggunaan Molases dalam Pembuatan
Silase Campuran Ampas Tahu dan Pucuk Tebu Kering terhadap Nilai pH dan Komposisi Zat-zat Makanannya”. Jurnal Ilmu Ternak. Vol. 5 (2): hal. 94–99. 3. Mursyid, Ali dan
Zuprizal. 2005. “Fermentasi Substrat Padat pada Onggok dengan Aspergillus oryzae Evaluasi Kandungan Protein dan Asam Amino, Kecernaan dan Ketersediaan Energi pada Ayam Broiler”. Buletin Peternakan. Vol. 29 (2): hal. 71– 78.
4. Muhiddin, H. Nurhayati., Nuryati Juli dan I Nyoman P. Aryantha. 2001. “Peningkatan
Kandungan Proten Kulit Umbi Ubi Kayu melalui Proses Fermentasi”. Jurnal Matematika dan Sains. Vol. 8 (1): hal. 1–12. 5. Tangular, H and Ertin,
H. 2008. Utilization of Spent Brewer’s yeast for Yeast extract Production by Autolysis: The Effect of Temperature, Food and Bioproducts Processing.
6. Maghfiroh, Lailatul. 2013. “Pengaruh Konsentrasi Onggok Industri Tapioka dan Urea pada Produksi Biohidrogen Melalui Fermentasi Gelap”. Skripsi Sarjana Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya. 7. Ensminger, M.E.
1990. Animal Sciense. Illinois: Interstate Publishing,
Inc.Panville.
8. Buckle, K. A., R.A Edwards, G.H.Flett
and M.
Whooton.1987. Ilmu Pangan. Terjemahan. Jakarta: Universitas Indonesia Press. 9. Purwa, Nanik.,
Junianto dan Titin Herawati. 2012. “Karakteristik Bakteri Caviar nilem dalam Perendaman
Campuran Larutan Asam Asetat dengan Larutan Garam pada Penyimpanan Suhu Rendah (5-10oC)”.
Jurnal Perikanan dan Kelautan. 4:hal.171– 175.
10.Advanced
Bioprocessing. 2006. BionutrisitsTM
Technical Manual: Advanced
Bioprocessing Third Edition Revised. USA: BD.
11.Fardiaz, S. 1988. Fisiologi Fermentasi. Bogor: Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor. 12.Pawignya, Harsa.
2011. “Pembuatan Protein Sel Tunggal dari Limbah Nanas dengan Proses Fermentasi”.
Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan.
Yogyakarta: UPN Veteran Yogyakarta. 13.Purwitasari, Erna.,
Artini Pangastuti dan Ratna Setyaningsih. 2004. “Pengaruh Media Tumbuh terhadap Kadar Protein
Saccharomyces cerevisiae dalam Pembuatan Protein Sel Tunggal”. Jurnal Bioteknologi. Vol. 1 (2): hal. 37–42. 14.Purawisastra,
Suryana., Dewi S. Slamet dan Uken S.S. Soetrisno. 1993.
“Perubahan
Kandungan Protein dan Komposisi Asam Amino Kedela pada Waktu Pembuatan Tempe dan Tahu”. Hal.118-124.
15.Mirwandhono, E. dan Z. Siregar. 2004. Pemanfaatan
Hidrolisat Tepung Kepala Udang Dan Limbah Kelapa Sawit Yang Difermentasi Dengan Aspergillus Niger, Rhizopus Oligosporus Dan Trichoderma
VirideDalam Ransum Ayam Pedaging (Skripsi). Sumatera Utara: Fakultas Pertanian USU. 16.Rahman. A. 1992.
Teknologi Fermentasi. Jakarta: Arcan. 17.Khurniyati, Maylina
