132
Profil Protein dan Lemak Selama Proses Fermentasi Tepung
Singkong Dengan Biakan Angkak
Rina Yuniasari1*, Sri Hartini1, Margareta N. Cahyanti1,
1Program Studi Kimia, FakultasSainsdanMatematikaUniversitas Kristen SatyaWacana Jl. Diponegoro No. 52-60 Salatiga, Indonesia 50711Telp. (0298)7100396
*rinayunia20@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini bertujuan menentukan profil protein dan lemak selama proses fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak. Tepung singkong diperoleh melalui fermentasi menggunakan angkak dengan konsetrasi 14% selama 0, 1, 2, 3, 4 hari. Kadar protein terlarut ditentukan menggunakan metode Biuret sedangkan kadar lemak menggunakan metode soxhlet dengan pelarut heksan. Hasil rata-rata kadar protein terlarut selama fermentasi (hari ke-0, ke-1, ke-2, ke-3 dan ke-4) adalah 7,23%, 7,38%, 13,26%, 10,98% dan 26,68%. Hasil rata-rata kadar lemak selama fermentasi adalah 1,98%, 1,64% , 2,34%, 3,32% dan 4,70%. Hasil penelitian menunjukan bahwa bertambahnya waktu proses fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak dapat menghasilkan profil protein dan lemak yang semakin meningkat. Profil protein dan lemak tertinggi pada tepung diperoleh pada lama fermentasi hari-4 dengan kandungan protein 26,68% dan lemak 4,70%.
Kata kunci : Singkong, fermentasi, angkak, protein dan lemak.
Abstract
This aims of this researched was to determine the protein and fat profile of fermented cassava flour with red yeast rice during fermentation. Cassava flour produce through fermentation with addition 14% of red yeast rice during 0, 1, 2, 3, 4 days. The protein content was determined using Biuret method, while the fat content was determined using method soxhlet with hexane solvent. The dissolved average protein content during fermentation (day 0, 1st, 2nd, 3rd and 4th) were 7.23%, 7.38%, 13.26%, 10.98% and 26.68%, successively. Average fat content during fermentation were 1.98%, 1.64%, 2.34%, 3.32% and 4.70%, successively.The results showed that the increasing times of cassava flour fermentation by red yeast rice can increase the produce protein and fat profiles. The highest protein and fat profiles in flour were obtained at 4th day fermentation with 26.68% protein content and 4.70% fat.
133
PENDAHULUAN
Dalam kurun waktu dua tahun terakhir impor tepung terigu di Indonesia mengalami kenaikan. Berdasarkan data dari Asosiasi Produsen Tepung Terigu Indonesia (Aptindo) menyebutkan bahwa adanya kenaikan konsumsi tepung terigu nasional pada Januari 2016 dibanding tahun sebelumnya sebesar 3,8% (Aditya, 2016). Jika keadaan ini berjalan terus-menerus, maka akan berdampak buruk terhadap ketahanan pangan Indonesia. Oleh karena itu perlu adanya diversifikasi pangan, sebuah program pengembangan dan penggunaan sumber daya lokal sebagai pengganti tepung terigu. Salah satu sumber daya lokal yang melimpah serta dapat dimanfaatkan adalah singkong atau ubi kayu. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) produksi ubi kayu Indonesia tahun 2015 mencapai 21,80 juta ton (BPS, 2016). Produk ubi kayu yang sangat besar ini berpotensi untuk dikembangkan menjadi komoditas industri pangan berbasis karbohidrat. Pemerintah telah mengeluarkan Kebijakan Percepatan Penganekaragaman Konsumsi Pangan Berbasis Sumber Daya Lokal yang tertera dalam Peraturan Presiden No. 22 tahun 2009.
Upaya pendayagunaan ubi kayu sebagai penyangga ketahanan pangan, diantaranya adalah melalui pengembangan produk teknologi pembuatan tepung ubi kayu agar produk yang dihasilkan lebih disukai konsumen dan sifat fisikokimianya meningkat sehingga cocok sebagai pengganti tepung terigu pada pengolahan produk pangan (Zulaidah, 2011). Upaya lain yang dapat dilakukan adalah dengan membuat tepung singkong terfermentasi dengan angkak. Menurut Susetyo dkk. (2016) angkak digunakan karena memiliki sifat pigmen yang stabil, kelarutan yang tinggi, tidak mengandung racun serta mudah dicerna di dalam tubuh. Di samping itu, setelah melalui tahap fermentasi dengan kapang Monascus purpureus dapat meningkatkan kandungan asam amino, kualitas protein serta energi metabolis juga meningkat setelah melalui tahap fermentasi (Ayuningtyas dkk., 2016). Di dalam bahan makanan protein merupakan bagian terpenting. Senyawa ini merupakan salah satu penyusun bahan pangan yang memiliki peran besar dalam menentukan mutu produk pangan yaitu tepung.
Fermentasi selain mengubah kandungan protein juga mengubah kandungan kadar lemak. Minyak atau lemak pangan memegang peranan penting untuk menjaga kesehatan tubuh manusia. Lemak atau minyak merupakan sumber energi yang lebih efektif dibandingkan dengan karbohidrat dan protein. Satu gram minyak atau lemak dapat memberikan 9 kkal ini berarti dua kali lebih besar dari karbohidrat dan protein yang hanya menghasilkan 4 kkal pergram. Dalam pengolahan pangan, minyak atau lemak berfungsi sebagai media penghantar panas dan memberikan citarasa kelezatan yang lebih menarik (Isa, 2011). Lemak dan minyak terdapat hampir di semua bahan pangan dengan kandungan yang berbeda-beda (Rangkuti, 2007). Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui profil protein dan lemak selama proses fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak.
METODE PENELITIAN Alat
134
Bahan yang digunakan
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah tepung singkong terfermentasi dengan angkak. Ubi kayu yang diperoleh dari pasar tradisional, angkak (M. purpureus) yang diperoleh dari pasar modern. Bahan kimia yang digunakan adalah NaOH (PA, E-Merck Germany), CuSO4.5H2O (PA, E-Merck Germany), Kalium Natrium Tartrat, akuades,
BSA (Bovin Serum Albumin), heksana (PA, E-Merck Germany).
Metode
Fermentasi Tepung (Allung dkk., 2015)
Ubi kayu yang masih segar dibersihkan dari kulitnya. Ubi kayu yang sudah dibersihkan dipotong-potong menjadi beberapa bagian kemudian direndam dalam air dan dicuci dengan air mengalir. Potongan ubi kayu kemudian dikukus selama ± 60 menit. Ubi kayu yang sudah dikukus ditiriskan dan selanjutnya ubi kayu didinginkan hingga mencapai suhu ruang (butuh waktu 2 jam). Ubi kayu tersebut dihaluskan serta ditimbang sebanyak 2 kg selanjutnya diinokulasi menggunakan angkak dengan konsetrasi 14%, kemudian difermentasi. Sebagai rancangan perlakuan adalah lama fermentasi ( hari ke-0 sebagai kontrol yang langsung masuk pada proses penepungan, 1, 2, 3 dan ke-4), proses fermentasi dilakukan pada suhu ruang.
Penepungan (Tandrianto dkk., 2014)
Hasil fermentasi dikeringkan pada suhu (55 ± 6) °C selama kurang lebih 168 jam (1 minggu). Setelah itu hasil fermentasi dihaluskan hingga menjadi tepung kemudian disaring dengan ayakan ukuran 61 mesh.
Analisis Protein Terlarut dengan Metode Biuret (AOAC, 1995; Gunawan dkk., 2012)
Pada proses pembuatan kurva standar protein, dengan cara menggunaan reagen yang dibuat dengan melarutkan 0,15 g CuSO4.5H2O + 0,6 g NaKTatrat dalam labu ukur
50 mL. Selanjutnya larutan dimasukkan dalam labu ukur 100 ml, kemudian ditambahkan 30 ml NaOH 10% dan digenapkan dengan akuades.Digunakan BSA (Bovine Serum Albumin) dengan konsentrasi 1,6 - 16 mg/mL. Selanjutnya, larutan standart protein sebanyak 0,5 mL dimasukkan dalam tabung reaksi. Kemudian masing-masing larutan ditambahkan 2 mL reagen biuret dan dihomogenisasikan kemudian diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar. Absorbansi masing-masing larutan diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm.
Pada pengukuran sampel, sampel sebanyak 0,1 g ditambahkan akuades 5 mL dan 1 mL NaOH 1 M, selanjutnya dipanaskan di dalam waterbath dengan suhu 90 °C selama 10 menit. Setelah itu larutan dipusingkan selama 10 menit, bagian supernatan diambil sebanyak 0,5 mL dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi, selanjutnya ditambahkan reagen biuret sebanyak 2 mL, setelah itu diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar. Kemudian absorbansi sampel diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm.
Analisa kadar lemak ( AOAC, 2003)
Sampel yang dianalisa adalah tepung singkong terfermentasi dengan angkak, Sebanyak 10 g sampel ditimbang langsung dalam kertas saring dan dimasukkan ke dalam labu soxhlet, kemudian ditambahkan heksan secukupnya sampai seluruh bagian sampel terendam dan dilakukan ekstraksi lemak selama 6 jam. Kolf yang berisi lemak hasil ekstraksi dan pelarut diuapkan dan dipanaskan pada oven dengan suhu 105 oC
135
Keterangan:
X = bobot lemak hasil ekstraksi dan labu lemak (g) Y = bobot labu lemak kosong (g)
W = bobot sampel sampel (g)
Analisa Data
Hasil dianalisa secara deskriptif dengan pengulangan dilakukan sebanyak 5 kali untuk sampel pada setiap lama fermentasi yaitu hari-0, hari-1, hari-2, hari-3 dan hari-4.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Profil protein terlarut selama fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak
Berdasarkan hasil penelitian analisa profil protein selama proses fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak dari berbagai lama fermentasi (hari) dapat dilihat pada
Tabel 1.
Tabel 1. Profil protein selama fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak
Lama Fermentasi (Hari)
0 1 2 3 4
(%)±SE 7,23 ± 0,07 7,38 ± 0,11 13,26 ± 0,39 10,98 ± 0,33 26,68 ± 0,44
Pada proses pembuatan tepung singkong terfermentasi menggunakan (M. purpureus). Media fermentasi yang umum digunakan untuk pertumbuhan Monascus adalah beras. Monascus sp mengalami proses hidrolisis pati menjadi glukosa (sakarifikasi) serta pemecahan proteolitik sejalan dengan pengeluaran enzim amilolitik dan protease. Enzim-enzim lain yang ditemukan pada angkak adalah maltase, invertase, lipase, alfa-glukosidase, oksidas, dan ribonuklese (Seinkraus, 1983; Kasim dkk., 2005). Enzim amilase sebagai aktivitas amilolitik pada khamir, diproduksi secara ekstraseluler. Aktivitas amilase yang dihasilkan dalam memecah pati, menjadi komponen-komponen yang lebih sederhana seperti glukosa. Amilase memiliki beberapa sisi aktif yang dapat mengikat 4 hingga 10 molekul substrat sekaligus (Asadayanti, 2011). Menurut hasil penelitian Tseng dkk., (2000) pertumbuhan enzim protease yang efektif pada Monascus sp yaitu pada media sukrosa dengan kadar protease yang diperoleh sebesar 189,28 unit (satu unit aktivitas protease didefinisikan sebagai 1 mg tirosin).
136
dengan kadar protein terlarut dalam tepung fermentai hari-0 kandungan protein terlarut dalam tepung hari-3masih lebih tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa melalui proses fementasi dapat meningkatkan profil protein terlarut.
Profil lemak pada tepung singkong terfermentasi dengan angkak
Berdasarkan hasil penelitian Analisa profil lemak selama proses fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak dari berbagai waktu lama fermentasi dapat dilihat pada
Tabel 2.
Tabel 2. Profil lemak tepung singkong terfermentasi dengan biakan angkak
Lama Fermentasi (Hari)
0 1 2 3 4
(%)±SE 1,98 ± 0,21 1,64 ± 0,23 2,34 ± 0,23 3,32 ± 0,41 4,70 ± 0,64
Dari Tabel 2. dapat dilihat bahwa kadar lemak pada tepung singkong terfermentasi dengan biakan angkak dengan konsetrasi 14% selama 0, 1, 2, 3, 4 hari. Kadar lemak pada hari-1 mengalami penurunan dan pada hari-2, hari-3 dan hari-4 terus mengalami kenaikan. penurunan kandungan lemak dari hari-0 ke hari-1 dikarenakan adanya lemak yang dikonsumsi oleh kapang untuk pertumbuhannya. Hampir semua bahan pangan mengandung lemak dan minyak, terutama bahan yang berasal dari hewan. Dalam tanaman, proses pembentukan lemak dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu pembentukan gliserol, pembentukan molekul asam lemak, kemudian kondensasi asam lemak dengan gliserol membentuk lemak (Winarno, 2004). Lemak akan diuraikan menjadi asam lemak dan gliserol oleh enzim lipase (Deliani, 2008). Berdasarkan hasil analisa pada Tabel 2 terjadinya peningkatan kadar lemak pada hari-2, hari-3 dan hari-4 pada lama fermentasi ini diperoleh kadar lemak paling besar yaitu 4,70%. Peningkatan kadar lemak dapat disebabkan karena mikroorganisme mampu memproduksi minyak mikroba selama proses fermentasi, dimana mikroorganisme adalah sel hidup lainnya yang mampu menghasilkan lipid atau lemak. Hal ini yang disebut dengan spesies berminyak, serta dapat dianggap sebagai sumber komoditas dari minyak. Minyak yang diperoleh disebutsingle cell oil (SCO), yang merupakan eufemisme mirip dengan single cell protein yang biasa digunakan untuk menunjukkan protein yang berasal dari mikroorganisme sel tunggal (Kurniati dkk., 2012).
KESIMPULAN
Dari penelitian ini maka dapat disimpulkan bahwa bertambahnya waktu proses fermentasi tepung singkong dengan biakan angkak dapat menghasilkan profil protein dan lemak yang semakin meningkat. Profil protein dan lemak tertinggi pada tepung diperoleh pada lama fermentasi hari-4 dengan kandungan protein 26,68% dan lemak 4,70%.
UCAPAN TERIMA KASIH
137
DAFTAR PUSTAKA
Aditya. 2016. Aptindo klaim impor gandunm naik karena pakan ternak, bukan mie. Kementrian Perindustrian. 23 Februari.
http://agro.kemenperin.go.id/3337-Aptindo-Klaim-Impor-Gandum-Naik-Karena-Pakan-Ternak.-Bukan-Mie. diakses 25 September
2016.
Allung, M.N.W., Hartini, S., dan Cahyanti, M. N. 2016. Optimasi Fermentasi Mocaf Merah Ditinjau dari Penambahan Angkak.Skripsi.Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
AOAC, 2003. Official Methods of Analysis. 17th ed. (2 revision). AOAC International, Gaithersburg, MD: USA.
Asadayanti, D.D. 2011. Peningkatan Intensitas Pigmen dan Kadar Lovastatin Angkak oleh Monascus purpureus Ko-kultur dengan Khamir Amilolitik Indigenus. Disertasi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Ayuningtyas, I., Hartini, S., dan Cahyanti, M. N., 2016. Optimasi Pembuatan Tepung Ferkusi (Fermentasi Kulit Singkong) Ditinjau dari Variasi Penambahan Angkak.Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan, 5(2): 44-50.
BPS. 2016. Tabel Produksi Ubi Kayu Menurut Provinsi (ton), 1993-2015. https://www.bps.go.id/linkTableDinamis/view/id/880. diakses 25 September 2016.
Deliani. 2008. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Protein, Lemak dan Asam Fitat pada Pembuatan Tempe. Tesis. Universitas Sumatera Untara. Medan.
Dwinaningsih, E.A. 2010. Karakteristik Kimia dan Sensori Tempe dengan Variasi Bahan Baku Kedelai/Beras dan Penambahan Angkak Serta Variasi Lama Fermentasi. Skripsi. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Gunawan, I. W., Hartini, S., & Martono, Y., 2012. Analisis Protein Dan Identifikasi Asam Amino Pada Tepung Gaplek Terfortifikasi Tepung Biji Saga Pohon (Adenanthera Pavonina Linn). Skripsi. Universitas Kristen Satya Wacana. Salatiga.
Howard, R. L., Abotsi, E., Jansen van Rensburg, E. L., & Howard, S. 2003. Lignocellulose biotechnology: Issues of bioconversion and enzyme production, Afr.J. Biotechnological. 2: 602-619.
Isa, I. 2011. Penetapan Asam Lemak Linoleat dan Linolenat Pada Minyak Kedelai Secara
Kromatografi Gas. Jurnal Sains Teknologi. 6(1)
Kasim E, Sri Astuti dan Novik N. 2005. Karakterisasi Pigmen dan Kadar Lovastatin Beberapa Isolat Monascus purpureus. Biodiversitas. 6(4):245-247.
Kurniati, L.I., Aida, N., Gunawan, S. dan Widjaja, T. 2012. Pembuatan Mocaf (Modified Cassava Flour) dengan Proses Fermentasi Menggunakan Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cereviseae, dan Rhizopus oryzae. Jurnal Teknik Pomits. 1(1): pp.1-6.
138
Rangkuti, L. 2007 . Analisa Kadar Asam Lemak Bebas (ALB), Kadar Air, dan Kadar Kotoran Pada Minyak Kelapa Sawit (CPO) Hasil Olahan PT. Mopoli Raya Aceh Tamiang. Universitas Sumatera Utara, Medan.
Susetyo, Y. A., Hartini, S., & 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. 5(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, 88(1): 31-37.
Winarno, F.G. 2004. Kimia Pangan Dan Gizi. PT. Gramedia Utama. Jakarta
Tandrianto, J., Mintoko, D. K. & Gunawan, S. 2014. Pengaruh Fermentasi pada Pembuatan Mocaf (Modified Cassava Flour) dengan Menggunakan Lactobacillus plantarum terhadap Kandungan Protein. Jurnal Teknik Pomits. 3(2): 143-145.
