PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP KADAR PROTEIN, LEMAK, KOMPOSISI ASAM LEMAK DAN ASAM FITAT PADA PEMBUATAN TEMPE
TESIS
Oleh DELIANI 067006010/KM
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP KADAR PROTEIN, LEMAK, KOMPOSISI ASAM LEMAK DAN ASAM FITAT PADA PEMBUATAN TEMPE
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera utara
Oleh
DELIANI 067006010/KM
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
Judul Tesis
Nama Mahasiswa Nomor Pokok Program Studi
: PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP KADAR PROTEIN, LEMAK, KOMPOSISI ASAM LEMAK DAN ASAM FITAT PADA PEMBUATAN TEMPE : Deliani : 067006010 : Ilmu Kimia
Menyetujui Komisi Pembimbing
( DR. Rumondang Bulan, MS ) Ketua
Ketua Program Studi,
( Prof. Basuki Wirjosentono, MS, PhD )
( Drs. Firman Sebayang, MS ) Anggota
Direktur,
( Prof. Dr.Ir.T.Chairun Nisa B, MSc)
Tanggal lulus : 8 Juli 2008
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
Telah diuji pada Tanggal 8 J u l i 2008
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
:
DR.Rumondang Bulan, MS
Anggota
: 1. Drs. Firman Sebayang, MS 2. DR. Ribu Surbakti, MS 3. Drs. Mimpin Ginting, MS 4. DR. Pina Barus, MS
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
PERNYATAAN
PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP KADAR PROTEIN, LEMAK, KOMPOSISI ASAM LEMAK DAN ASAM FITAT
PADA PEMBUATAN TEMPE
Tesis Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebut dalam daftar pustaka.
Medan,
J u l i 2008
Penulis
Deliani
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini sebagaimana mestinya. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada orang tua tercinta Ayahanda (alm ) Sidi Chaidir dan Ibunda Hj. Dahniar serta suami dan anak tercinta Sugangsar, S.Si dan Mufid Wijayakesuma Sasmita serta kakak dan adik-adik tercinta Ir.Agustina, Syahrul Ramadhan, Wahyu kurniawan serta seluruh keluarga atas do’a restu, dukungan serta bantuan moril dan materil yang tak terhingga kepada penulis. Selanjutnya penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu DR. Rumondang Bulan, MS selaku dosen pembimbing I dan Bapak Drs. Firman Sebayang, MS selaku dosen pembimbing II yang dengan penuh kesabaran membimbing penulis selama melakukan penelitian hingga selesainya tesis ini. 2. Ibu Prof.Dr.T.Chairun Nisa B,MSc selaku Direktur Sekolah Pasca Sarjana USU 3. Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, Ph.D dan Bapak DR.Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil selaku ketua dan sekretaris Sekolah Pasca Sarjana USU. 4. Bapak Gubernur Sumatera Utara c.q Ketua Bappeda Provinsi Sumatera Utara yang memberikan Beasiswa kepada penulis. 5. Ibu DR.Herla Rusmarilin, MS dan Ibu Sabarida Silalahi yang telah banyak membantu penulis dalam penelitian hingga selesainya tesis ini.
iii Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
6. Staf pengajar dan staf administrasi pada program studi Ilmu Kimia Sekolah Pasca Sarjana USU. 7. Bapak Drs. M.Amin Sirait dan Bapak Drs. Anwar Sembiring selaku Kepala Sekolah dan Wakil Kepala Sekolah SMA Muhammadiyah I Medan. 8. Bapak Amdan, SH dan Bapak Kwala Hijrah,S.Sos selaku Kepala Sekolah dan Wakil Kepala Sekolah SMA Panca Budi Medan. 9. Rekan-rekan guru di SMA Muhammadiyah I Medan dan di SMA Panca Budi Medan yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu. 10. Rekan-rekan sesama Mahasiswa Magister Kimia Guru-guru angkatan 06, khususnya Kak Khairati Lubis, Ibu Elizar Noviana, Ibu Yeni , Marhamah, Pak Kacaribu, Bang Rusdi dan Pak Arsyad Nst. 11. Bang Norman dan seluruh pihak yang terlibat baik langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat dituliskan satu persatu yang telah turut berperan sehingga selesainya tesis ini. Semoga Allah SWT memberikan imbalan yang berlipat ganda atas segala kebaikan yang telah diberikan. Penulis menyadari sepenuhnya atas kekurangan dan keterbatasan tesis ini. Untuk itu, penulis mengaharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Penulis berharap tesis ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Medan, Juli 2008 Penulis
Deliani
iv Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
RIWAYAT HIDUP
Deliani dilahirkan di Medan. Pada Tanggal 17 September 1973 merupakan putri dari pasangan Sidi Chaidir (Alm) dan Hj. Dahniar.
Mengawali pendidikan dasarnya di SD Muhammadiyah NO. 19 Medan kemudian melanjutkan ke SMP Islam Azizi Medan, SMA Negeri 8 Medan dan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IKIP Medan. Pada tanggal 16 Oktober 1997 Penulis berhasil mendapatkan gelar S.Pd. Pada tahun 2006 Ibu dari seorang anak ini mengambil program studi Ilmu Kimia pada sekolah Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara.
Karir sebagai staf pengajar diawali di SMA Panca Budi Medan dari Tahun 1997 sampai sekarang dan SMA Muhammadiyah 1 Medan 1997 sampai sekarang.
v Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ..........................................................................................................
i
ABSTRACT ........................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................
iii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................
v
DAFTAR ISI ........................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ...............................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR............................................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN .................................................................................
1
1.1 Latar Belakang Masalah ...................................................................
1
1.2 Permasalahan ...................................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian .............................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ...........................................................................
4
1.5 Lokasi Penelitian ..............................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
5
2.1 Tempe ..............................................................................................
5
2.1.1
Sejarah Dan Perkembangan Tempe ....................................
5
2.1.2
Khasiat Dan Kandungan Gizi Tempe .................................
6
2.2 Sejarah Fermentasi .........................................................................
12
vi
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
2.3 Reaksi Fermentasu .........................................................................
14
2.4 Fermentasi Tempe ..........................................................................
15
2.4.1
Perubahan Yang Terjadi Selama Fermentasi .....................
15
2.4.1.1 Perubahan Kimia Protein .......................................
16
2.4.1.2 Perubahan Kimia Lemak ........................................
18
Keunggulan Makanan Fermentasi .......................................
19
2.5 Protein ............................................................................................
22
2.4.2
2.5.1
Struktur dan Sifat Protein ...................................................
22
2.5.2
Penentuan Jumlah Protein ..................................................
25
2.5.2.1 Tahap Destruksi ......................................................
26
2.5.2.2 Tahap Destilasi .......................................................
27
2.5.2.3 Tahap Titrasi ...........................................................
27
Proteim Dalam Kacang Kedelai .........................................
29
2.6 Lemak .............................................................................................
32
2.7 Asam Fitat .......................................................................................
35
BAB III METODE PENELITIAN .....................................................................
38
3.1 Alat – Alat Yang Digunakan .........................................................
38
3.2 Bahan – Bahan Yang Digunakan ..................................................
38
2.5.3
3.3.1
Proses Pembuatan Tempe...................................................
38
3.3.2
Penentuan Protein ..............................................................
39
3.3.3
Penentuan Lemak ..............................................................
40
3.3.4
Penentuan Komposisi Asam Lemak ..................................
41
vii
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
3.3.5
Penentuan Kadar Asam Fitat .............................................
42
3.3 Bagan Penelitian ............................................................................
44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................
49
4.1 Hasil Penelitian ..............................................................................
49
4.2 Pengolahan Data ............................................................................
53
4.2.1
Perhitungan Kadar Protein ................................................
53
4.2.2
Perhitungan Kadar Lemak .................................................
54
4.2.3
Penentuan Komposisi Asam Lemak .................................
55
4.2.4
Perhitungan Kadar Asam Fitat ..........................................
56
4.3 Pembahasan ....................................................................................
58
4.3.1 Perubahan Selama Fermentasi ..........................................
58
4.3.1.1
Perubahan Fisik .................................................
58
4.3.1.2
Perubahan Kimia ...............................................
59
1. Kadar Protein ..............................................
59
2. Kadar Lemak ..............................................
61
3. Komposisi Asam Lemak .............................
62
4. Asam Fitat ...................................................
65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................
67
5.1 Kesimpulan .....................................................................................
67
5.2 Saran ................................................................................................
67
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................
68
viii
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
2.1. Komposisi Kimia Tempe .........................................................................
11
2.2. Faktor Perkalian n Beberapa Bahan ........................................................
29
2.3. Kandungan Asam Amino Essensial Dalam Protein Kacang Kedelai dan Daging Sapi ............................................................................................
30
2.4. Kandungan Asam Amino Essensial yang Terdapat dalam tempe dan Kedelai (mg/g N) ....................................................................................
31
2.5. Susunan Asam Lemak Pada Kacang Kedelai .........................................
34
4.1. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Protein, Lemak dan Asam Fitat ........................................................................................................
49
4.2. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Protein .............................
50
4.3. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Lemak ..............................
51
4.4. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Asam Fitat .......................
52
ix
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
1. Diagram Alir Pembuatan Tempe ...................................................................
44
2. Diagram Alir Penentuan Protein Kedelai / Tempe ........................................
45
3. Diagram Alir Penentuan Lemak Kedelai / Tempe..........................................
46
4. Diagram Alir Penentuan Komposisi Asam Lemak Kedelai / Tempat ............
47
5. Diagram Alir Penentuan Asam Fitat Kedelai / Tempe ...................................
48
6. Kurva Baku Na-Fitat .....................................................................................
57
7. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Protein .....................................
59
8. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Lemak......................................
61
9. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Asam Fitat ...............................
66
x
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1. Tabel Data Sampel ....................................................................................
70
1.a. Kadar protein sampel .........................................................................
70
1.b. Kadar lemak sampel ..........................................................................
71
1.c. Kadar Asam fitat sampel ...................................................................
72
Ganbar Grafik Komposisi Asam Lemak ..................................................
73
2.a. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam miristat .........
73
2.b. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam palmitat ........
73
2.c. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam palmitoleat ....
74
2.d. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam stearat ...........
74
2.e. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam oleat ..............
75
2.f. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam linoleat ..........
75
2.g. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam linolenat ........
76
2.h. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam arakidat ........
76
2.i. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam gadoleinat ......
77
2.j. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam behenat ..........
77
3. Kromatogram Komposisi Asam Lemak ...................................................
78
3.a. Kromatogram dari fermentasi 0 jam ulangan 1 .................................
78
3.b. Kromatogram dari fermentasi 0 jam ulangan 2 .................................
79
3.c. Kromatogram dari fermentasi 24 jam ulangan 1 ...............................
80
2.
xi
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
3.d. Kromatogram dari fermentasi 24 jam ulangan 2 ..............................
81
3.e. Kromatogram dari fermentasi 48 jam ulangan 1 ...............................
82
3.f. Kromatogram dari fermentasi 48 jam ulangan 2 ................................
83
3.g. Kromatogram dari fermentasi 72 jam ulangan 1 ...............................
84
3.h. Kromatogram dari fermentasi 72 jam ulangan 2 ...............................
85
3.i. Kromatogram dari fermentasi 96 jam ulangan 1 ................................
86
3.j. Kromatogram dari fermentasi 96 jam ulangan 2 ................................
87
xii
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah Sumber utama protein di Indonesia sangat bergantung pada tingkat ekonomi
masyarakat. Bagi mereka yang termasuk mampu, sumber protein biasanya berupa daging, ayam , telur, susu dan ikan. Sedangkan bagi yang kurang mampu biasanya berasal biji-bijian dan kacang-kacangan, terutama kedelai. Dalam hal peningkatan gizi masyarakat, sasaran utama biasanya ditujukan kepada keluarga yang kurang mampu. Untuk ini kedelai dapat dijagokan sebagai primadona, karena kedelai merupakan komoditi yang sangat strategis. Kacang kedelai adalah salah satu sumber protein nabati yang kadar proteinnya tinggi dimana kadar proteinnya sebesar 35% bahkan pada varietas unggul kadar proteinnya dapat mencapai 40-44% (Koswara,1992). Selain itu juga mengandung asam lemak essensial, vitamin dan mineral yang cukup. Disamping protein, kacang kedelai mempunyai nilai hayati yang tinggi setelah diolah, karena kandungan susunan asam aminonya mendekati susunan asam amino pada protein hewani. Kacang kedelai dapat diolah menjadi berbagai produk makanan olahan, baik secara fermentasi
1 Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
2
maupun non fermentasi. Di Indonesia kedelai diolah menjadi tempe, tahu,kembang tahu, tauco, kecap dan susu kedelai ( Winarno F.G, Rahman A, 1974). Tempe merupakan salah satu hasil fermentasi kedelai yang sudah cukup terkenal di Indonesia sebagai makanan sehari-hari, dan merupakan makanan tradisional. Proses fermentasi kedelai menjadi tempe oleh kapang rhizopus sp, akan memperbaiki sifat fisik maupun komposisi kimia kedelai. Selain kandungan gizinya yang baik, harga yang murah dan kemudahan untuk mendapatkannya menjadikan tempe merupakan bahan pangan yang penting bagi masyarakat Indonesia.. Tempe mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi dari kedelainya. Hal ini disebabkan oleh kapang yang tumbuh pada tempe dapat menghidrolisis sebagian selulosa menjadi bentuk yang lebih mudah dicerna oleh tubuh manusia. Disamping kedelai mengandung nilai gizi yang tinggi, juga mengandung senyawa yang merugikan, yang disebut dengan anti gizi. Salah satunya adalah asam fitat. Asam fitat mampu membentuk senyawa kompleks dengan mineral-mineral utama yang diperlukan oleh tubuh, seperti Fe, Ca, Zn, dan juga dengan protein tertentu. Kompleks yang terbentuk cukup kuat hingga mampu menghalangi penyerapan mineral utama, dapat berakibat anemia, sakit tulang, atau gangguan metabolisme (Winarno, F.G, 1993). Selama ini tempe yang ada dipasaran belum ada mencantumkan kadar nilai gizinya. Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
3
lama fermentasi terhadap kadar protein , lemak , komposisi asam amino dan asam fitat pada tempe sehingga dapat memberikan gambaran bahwa nilai gizi tempe jauh lebih baik daripada kedelai.
1.2 Permasalahan Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimana pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein, lemak dan asam fitat pada tempe. 2. Berapa kadar protein, lemak dan asam fitat yang diperoleh dari hasil fermentasi kedelai. 3. Bagaimana perubahan komposisi asam lemak sebelum dan sesudah fermentasi.
1.3 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein, lemak dan asam fitat pada tempe. 2. Mengetahui kadar protein, lemak dan asam fitat yang terdapat pada tempe. 3. Mengetahui perubahan komposisi asam lemak sebelum dan sesudah fermentasi.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
4
1.4 Manfaat Penelitian 1. Hasil penelitian ini dapat memberikan informasi dalam pengembangan ilmu pengetahuan, khususnya tentang komposisi asam lemak, kadar lemak total serta kadar protein total pada tempe. 2. Dapat memberikan informasi kepada masyarakat bahwasanya nilai gizi tempe jauh lebih baik dari pada kedelai.
1.5 Lokasi penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Pangan Fakultas Pertanian USU, Laboratorium Biokimia FMIPA USU dan Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kelapa Sawit ( PPKS ) Medan.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Tempe
2.1.1 Sejarah dan perkembangan Tempe Tidak jelas kapan pembuatan tempe dimulai. Namun demikian, rujukan pertama mengenai tempe ditemukan pada tahun 1875 dalam sebuah kamus bahasa Jawa. Bahkan dalam manuskrip Serat Chentini yang ditulis pada abad ke 16 telah ditemukan kata tempe. Hal ini menunjukkan bahwa makanan tradisional ini sudah dikenal berabad-abad yang lalu, terutama dalam tatanan budaya makan masyarakat Jawa, khususnya di Yogyakarta dan Surakarta. Sebagian besar mengatakan pembuatan tempe diawali semasa era tanam paksa. Tempe dikenal oleh masyarakat Eropa melalui orang-orang Belanda pada tahun 1895. Prinsen Geerlings (ahli kimia dan mikrobiologi dari Belanda) melakukan usaha pertama kali untuk mengidentifikasi kapang tempe. Perusahaan tempe yang pertama di Eropa dimulai di Belanda oleh para imigran dari Indonesia. Melalui Belanda tempe telah populer di Eropa sejak tahun 1946. Pada tahun 1984 sudah tercatat 18 perusahaan tempe di Eropa, 53 di Amerika,dan 8 di Jepang. Dibeberapa Negara lain seperti China, India, Taiwan, Sri lanka, Kanada, Amerika Latin, dasn Afrika, tempe sudah mulai dikenal dikalangan terbatas.
5 Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
6
2.1.2 Khasiat dan Kandungan Gizi Tempe Tempe adalah makanan hasil fermentasi yang populer di Indonesia, dibuat dari kacang-kacangan yang diinokulasi dengan jamur rhizopus oligosporus sehingga membentuk padatan kompak berwarna putih. Warna putih disebabkan adanya miselia jamur yang tumbuh pada permukaan biji kedelai. Tekstur kompak juga disebabkan oleh miselia jamur yang menghubungkan biji-biji kedelai tersebut. Banyak sekali jamur yang aktif selama fermentasi, tetapi umumnya para peneliti menganggap bahwa Rhizopus sp merupakan jamur yang paling dominan. Jamur yang tumbuh pada kedelai tersebut menghasilkan enzim-enzim yang mampu merombak senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana, sehingga senyawa tersebut dengan cepat dapat dipergunakan oleh tubuh Siapa yang tak kenal tempe. Makanan hasil fermentasi antara kedelai dan jamur Rhizopus Oligosporus ini banyak disuka. Rasanya yang lezat, harganya yang murah dan mudah didapat. Apalagi sepotong tempe mengandung berbagai unsur bermanfaat, seperti karbohidrat, lemak, protein, serat, vitamin, enzim, serta komponen antibakteri bermanfaat untuk kesehatan. Tempe makanan yang sering dijumpai dirumah maupun di warung-warung, sebagai pelengkap hidangan ternyata memiliki kandungan dan nilai cerna yang lebih baik dibandingkan dengan kedelai.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
7
Dibandingkan dengan kedelai, terjadi beberapa hal yang menguntungkan pada tempe. Secara kimiawi hal ini bisa dilihat dari meningkatnya kadar padatan terlarut, nitrogen terlarut, asam amino bebas, asam lemak bebas, nilai cerna, nilai efisiensi protein serta skor proteinnya. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa zat gizi tempe lebih mudah dicerna, diserap dan dimanfaatkan tubuh dibandingkan dengan yang ada dalam kedelai. Ini telah dibuktikan pada bayi dan anak balita penderita gizi buruk dan diare kronis. Dengan pemberian tempe, pertumbuhan berat badan penderita gizi buruk akan meningkat dan diare menjadi sembuh dalam waktu singkat. Pengolahan kedelai menjadi tempe akan menurunkan kadar raffinosa dan stakoisa, yaitu suatu senyawa penyebab timbulnya gejala flatulensi (kembung perut). Mutu gizi tempe yang tinggi memungkinkan penambahan tempe untuk meningkatkan mutu serelia dan umbi-umbian. Hidangan makanan sehari-hari yang terdiri dari nasi, jagung atau tiwul akan meningkat mutu gizinya bila ditambah tempe. Jenis vitamin yang terkandung dalam tempe antara lain vitamin B1 (thiamin), B2 (riboflavin, asam pantotenat, asam nikotinat (niasin), vitamin B6 (piridoksin) dan B12 (sianokobalamin). Vitamin B12 aktivitasnya meningkat sampai 33 kali selama fermentasi, riboflavin naik sekitar 8-47 kali, piridoksin 4-14 kali, niasin 2-5 kali, biotin 2-3 kali, asam folat 4-5 kali, dan asam pantotenat 2 kali lipat ( Astawan. M, 1991 ).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
8
Vitamin B12 kenaikannya paling mencolok pada pembuatan tempe, sehingga menjadi satu-satunya sumber vitamin yang potensial dari bahan pangan nabati. Vitamin ini tidak diproduksi oleh kapang tempe, tetapi oleh bakteri kontaminan seperti Klebsiella pneumoniae dan Citrobacter freundi. Keberadaan vitamin B12 dalam tempe sangat istimewa. Vitamin B12 umumnya terdapat terdapat pada produk-produk hewani , tetapi tidak dijumpai pada makanan nabati ( sayuran, buah-buahan dam biji-bijian ). Vitamin B12 sangat diperlukan dalam pembentukan sel-sel darah merah. Kekurangan vitamin ini mengakibatkan terjadinya anemia pernisiosa. Gejala yang ditimbulkan gangguan ini adalah pucat, sakit perut dan berat badan menurun. Didalam tempe juga ditemukan suatu zat antioksidan dalam bentuk isoflavon.Seperti halnya vitamin C,E dan karoteniod, isoflavon merupakan anti oksidan yang sangat dibutuhkan tubuh untuk menghentikan reaksi pembentukan radikal bebas. Tempe bukan saja sebagai sumber protein, tetapi juga sebagai sumber mineral makro dan mikro dalam jumlah cukup. Dalam kedelai terdapat tiga jenis isoflavon, yaitu daidzein, glisitein dan genistein. Pada tempe, disamping ketiga jenis isoflavon tersebut juga terdapat antioksidan factor II ( 6,7,4 trihidroksi isoflavon) yang mempunyai sifat antioksidan paling kuat dibandingkan dengan isoflavon dalam kedelai.Antioksidan ini disintesis pada saat terjadinya proses fermentasi kedelai
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
9
menjadi tempe oleh bakteri Micrococcus leteus dan Coreyne bacterium (Paimin,F.R, 1997). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa protein kedelai dapat menurunkan trigliserida, kolesterol total, kolesterol LDL, serta meningkatkan kolesterol HDL. Kolesterol LDL dikenal sebagai kolesterol jahat (karena memacu PJK), sedangkan kolesterol HDL disebut kolesterol baik ( mencegah PJK). Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa tempe mempunyai kemampuan untuk menurunkan kolesterol ( Mary Astuti, 1993). Senyawa-senyawa yang mungkin berpengaruh terhadap penurunan kolesterol antara lain protein, asam lemak tidak jenuh tunggal dan majemuk, serat dan antioksidan seperti isofalvon. Isoflavon merupakan senyawa antioksidan yang terdapat dalam kedelai (Potter,1995) dan tempe (Kasmidjo, 1990). Lovatti et al, (1990) dan Potter (1995) melaporkan bahwa isolat kedelai mengandung isofalvon yang dapat menurunkan kolesterol LDL dan menaikkan kolesterol HDL dibandingkan dengan pemberian kasein. Penurunan kolesterol LDL dan meningkatnya kolesterol HDL kemungkinan juga dapat disebabkan pengaruh senyawa antioksidan isoflavon, yang terdapat didalam tempe maupun kedelai ( Marsono, Y dkk, 1997). Protein kasein disusun oleh sebagian besar asam amino esensial sedangkan protein tempe atau kedelai disusun oleh asam amino non esensial. Asam amino esensial lebih cepat diserap dibandingkan dengan asam amino non esensial ( Linder,
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
10
1985), asam amino esensial didegradasi dalam hati sedangkan asam amino non esensial didalam jaringan (Zapsalis and Beek,1986). Dengan kecepatan degradasi asam amino esensial didalam hati dan absorbsi lebih cepat akan mempercepat sintesa kolesterol dengan tersedianya asetil CoA dari asam amino esensial tersebut. Mekanisme penurunan kolesterol dengan pemberian protein tempe nampaknya serupa dengan penurunan kolesterol dengan pemberian protein kedelai seperti yang dilaporkan oleh (Potter, 1995). Nampaknya penurunan kolesterol pada tikus disebabkan oleh peningkatan ekskresi sterol empedu dan sterol feses sebagai akibat pemberian protein tempe atau kedelai(Marsono,Y dkk,1997). Tempe dan kedelai mengandung banyak asam lemak linoleat (Wegenknect et al 1961 dalam Steinkraus,1977) yang dilaporkan dapat menurunkan kolesterol total dan kolesterol LDL dibandingkan dengan asam lemak palmitat (Ohtani et al, 1990). Dengan demikian rendahnya kolesterol pada tikus yang diberi diet tempe dan kedelai dibandingkan dengan yang diberi diet kasein ada kemungkinan juga disebabkan oleh pengaruh kandungan asam linoleatnya ( Marsono, Y dkk 1997). Zat-zat dalam tempe diduga mempunyai sifat hipokolestrolemik (menurunkan lemak darah) adalah protein, PUFA (Polyunsaturated fatty acid), serat makanan, niasin, vitamin E, karotenoid, isoflavon dan kalsium. Asam lemak tidak jenuh yang terdapat pada tempe adalah asam oleat dan linoleat. Suatu penelitian menunjukkan bahwa mengonsumsi minimal 150 gram sehari selama 2 minggu dapat menurunkan
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
11
kadar kolestrol total, kolestrol LDL dan rasio kolestrol total terhadap kolestrol HDL (Siswono, 2003). Selain sumber protein berkualitas tinggi, tempe dikenal sebagai sumber serat (dietary fiber) yang baik. Kandungan serat dalam tempe cukup tinggi, yaitu sekitar 810%. Hal ini berarti bahwa dalam setiap 100 gram tempe akan menyumbangkan sekitar 30 % dari jumlah serat yang dianjurkan dikonsumsi oleh National Cancer Research (Siswono,2003) Tabel 2.1. Komposisi kimia tempe Komponen
Jumlah
Air (g)
64,0
Kalori(g)
149,0
Protein(g)
18,3
Lemak(g)
4,0
Karbohidrat(g)
12,7
Vitamin A (IU)
50,0
Vitamin B12 (ng)
29,0
Sumber: Anonymous (1979) Adapun 10 khasiat tempe adalah sebagai berikut: 1.
Protein yang terdapat dalam tempe sangat tinggi, mudah dicerna sehingga baik untuk mengatasi diare.
2.
Mengandung zat besi, flafoid yang bersifat antioksidan sehingga menurunkan tekanan darah.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
12
3.
Mengandung superoksida desmutase yang dapat mengendalikan radikal bebas, baik bagi penderita jantung.
4.
Penanggulangan anemia. Anemia ditandai dengan rendahnya kadar hemoglobin karena kurang tersedianya zat besi (Fe), tembaga (Cu), Seng (Zn), protein, asam folat dan Vitamin B12, dimana unsur-unsur tersebut terkandung dalam tempe.
5.
Anti infeksi. Hasil survey menunjukkan bahwa tempe mengandung senyawa anti bakteri yang diproduksi oleh kapang tempe ( R. Oligosporus) merupakan antibiotic yang bermanfaat meminimalkan kejadian infeksi.
6.
Daya hipokolestrol. Kandungan asam lemak jenuh ganda pada tempe bersifat dapat menurunkan kadar kolestrol.
7.
Memiliki sifat anti oksidan, menolak kanker.
8.
Mencegah masalah gizi ganda ( akibat kekurangan dan kelebihan gizi ) beserta berbagai penyakit yang menyertainya, baik infeksi maupun degeneratif.
9.
Mencegah timbulnya hipertensi.
10.
Kandungan kalsiumnya yang tinggi, tempe dapat mencegah osteoporosis.
2.2. Sejarah fermentasi Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerob (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat defenisi yang lebih jelas yang mendefenisikan
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
13
fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.(www.wikipedia.org). Ahli kimia Perancis, Louis Pasteur adalah seorang zymologist pertama ketika di tahun 1857 mengkaitkan ragi dengan fermentasi. Ia mendefenisikan fermentasi sebagai “respirasi (pernafasan ) tanpa udara”. Ahli kimia Jerman, Eduard Buchner, pemenang Nobel Kimia tahun 1907, berhasil menjelaskan bahwa fermentasi sebenarnya diakibatkan oleh sekresi dari ragi yang ia sebut sebagai zymase. Penelitian yang dilakukan ilmuwan Carlsberg (sebuah perusahaan bir) di Denmark semakin meningkatkan pengetahuan tentang ragi dan brewing (cara pembuatan bir). Penemuan cara fermentasi ini diawali dengan pembuatan bir sekitar 6000 tahun sebelum masehi. Selain itu pembuatan roti dengan bantuan khamir atau ragi sekitar 4000 tahun SM. Pembuatan produk fermentasi kecap dan tauco di Cina sejak 722 SM. Kira-kira abad ke 17 mulai berkembang fermentasi anggur menggunakan bakteri Acetobacter menghasilkan asam asetat (asam cuka). Lantas tahun 1817, mulai diproduksi enzim dari tumbuhan dan jaringan hewan yang dapat memecah zat pati menjadi gula maltosa (diastase). Kemudian tahun 1860, suatu enzim dari khamir dapat memecahkan skukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
14
2.3. Reaksi fermentasi Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam, laktat dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fementasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut: C6H12O6
2C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP ( Energi yang dilepaskan : 118 kj/mol)
Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tapi umumnya melibatkan jalur glikosis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan.( www.wikipedia.org )
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
15
2.4. Fermentasi Tempe Tempe adalah produk fementasi yang amat dikenal oleh masyarakat Indonesia dan mulai digemari pula oleh berbagai kelompok masyarakat Barat. Tempe dapat dibuat dari berbagai bahan. Namun demikian yang biasa dikenal sebagai tempe oleh masyarakat pada umumnya ialah tempe yang dibuat dari kedelai. Melalui proses fermentasi, kedelai menjadi lebih enak dan meningkat nilai nutrisinya. Rasa dan aroma kedelai memang berubah sama sekali setelah menjadi tempe. Tempe yang masih baru ( baik ) memiliki rasa dan bau yang spesifik. Bau dan rasa khas tempe ini tidak mudah dideskripsikan, tetapi dapat dimengerti dan dihayati bagi masyarakat yang telah lama mengenal tempe. Fermentasi tempe mampu menghilangkan zat-zat yang tidak diinginkan yang terdapat pada kedelai. Kandungan protein dalam tempe dapat disejajarkan dengan daging. Dengan demikian tempe dapat menggantikan daging dalam susunan menu yang seimbang. 2.4.1 Perubahan yang terjadi selama fermentasi Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikrobia penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan sifat pangan, sebagai akibat pemecahan kandungan – kandungan bahan pangan tersebut. Hasil-hasil fermentasi tersebut terutama tergantung kepada jenis
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
16
bahan pangan (substrat), macam mikrobia dan kondisi lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme tersebut ( Winarno, 1980). Makanan-makanan yang mengalami fermentasi biasanya mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi dari bahan asalnya. Hal ini tidak hanya disebabkan karena mikrobia bersifat katabolik atau memecah komponen-komponen yang kompleks menjadi zatzat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah dicerna, tetap juga dapat mensintesa beberapa vitamin yang kompleks dan faktor-faktor pertumbuhan lainnya, misalnya produksi dari beberapa vitamin seperti riboflavin, vitamin B12 dan provitamin A (Winarno,1980). 2.4.1.1 Perubahan Kimia Protein Adanya enzim proteolitik menyebabkan degradasi protein kedelai menjadi asam amino, sehingga nitrogen terlarut meningkat dari 0,5 menjadi 2,5 %. Degradasi protein ini juga menyebabkan peningkatan pH. Nilai pH tempe yang baik berkisar antara 6,3 – 6,5. ( Nurhidayat dkk, 2006). Kedelai yang telah terfermentasi menjadi tempe akan mudah dicerna karena banyak bahan yang mudah larut. Bau langunya juga hilang. Aktivitas protease terdeteksi setelah fermentasi 12 jam ketika pertumbuhan hifa kapang masih relatif sedikit. Hanya 5 % dari hidrolisis protein yang digunakan sebagai sumber karbon dan energi. Sisanya terakumulasi dalam bentuk peptida dan
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
17
asam amino. Asam amino mengalami perubahan dari 1,02 menjadi 50,95 setelah fermentasi 48 jam ( Nurhidayat dkk, 2006 ). Proses perendaman dan pemasakan juga mempengaruhi hilangnya protein. Selama perendaman protein turun sebanyak 1,4 % ( Nurhidayat dkk,2006) Selama fermentasi kandungan protein kasar hanya sedikit yang berubah, tetapi kelarutannya meningkat menjadi kira-kira 50% (Jones, 1975). Suhu meningkat selama fermentasi dan akan menurun jika pertumbuhan jamur terhenti, pH meningkat, mungkin disebabkan oleh penurunan protein ( Steinkraus et al, 1960). Steinkraus dkk ( 1965 ) melaporkan bahwa pada kedelai utuh, susut padatan total berkisar dari 22-27 %. Susut ini terdiri dari: 8-12 % karena pembuangan kulit, 912% karena perendaman dan pemasakan dan sekitar 2-4% selama fermentasi. Susut nitrogen akibat pembuangan kulit, perendaman dan pemasakan 3,9-8,0% dan selama fermentasi 0,8-1,7%. Kadar N 3,72% dari kedelai mentah; 3,16% kedelai rebus dan 2,67% pada tempe.( Veen dan Schaefer, 1950) Fermentasi juga meningkatkan padatan terlarut dari 13,0% pada proses pemasakan menjadi 27,5% pada tempe. Perubahan total solid ternyata dapat meningkatkan daya cerna tempe dibanding kedelai rebus. Selama fermentasi terjadi peningkatan pH secara bertahap 5,0 – 7,5 disebabkan terbentuknya NH3 pada tahap fermentasi. (Veen dan Schaefer, 1950).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
18
Peningkatan dalam nilai triptofan terjadi selama 0 – 24 jam fermentasi tetapi menurun setelah itu. Kehilangan metionin dan lisin juga terjadi selama fermentasi, yaitu sekitar 4-11% untuk metionin dan 10-24% untuk lisin, tergantung dari lama fermentasi (Steinkraus dan Van Veen, 1971). 2.4.1.2. Perubahan Kimia Lemak Kapang akan menguraikan sebagian besar lemak dalam kedelai selama fermentasi. Pembebasan asam lemak ditandai dengan meningkatnya angka asam 50 – 70 kali sebelum fermentasi. Lemak dalam tempe tidak mengandung kolesterol. Lemak dalam tempe juga tahan terhadap ketengikan karena adanya antioksidan alami yang dihasilkan oleh kapang. Antioksidan tersebut adalah genestein, deidzein dan 6,7,4 trihidroksi isoflavon. Enzim lipase memulai aktivitasnya diawal fermentasi yang ditandai dengan meningkatnya asam lemak bebas yang terdeteksi setelah 12 jam fermentasi. Monogliserida sebagai hasil perombakan lipase mencapai 80% pada akhir fermentasi tempe. Kapang tempe mempunyai aktivitas lipopolitik yang kuat dan menghidrolisis lemak sepertiga lemak netral dalam kedelai selama 72 jam fermentasi. Lemak netral dalam kacang kedelai mengandung asam palmitat, stearat, oleat, linoleat dan asam linolenat, dimana asam linoleat terdapat paling banyak. Asam lemak kedelai selama
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
19
fermentasi dalam proporsi yang sama seperti yang terdapat dalam kacang kedelai rebus, kecuali penurunan sebesar 40% dari asam linolenat (Wagenknecht et al, 1961). Bilangan asam kacang kedelai yang telah direbus adalah sekitar 1,7. Pada akhir dari 69 jam fermentasi bilangan asam naik menjadi 78,3. Selain pembebasan asam lemak dalam jumlah tinggi, terjadi kenaikan pH yang cepat menjadi 7,3. Hal ini diperkirakan karena kapang secara aktif menghidrolisis protein dan melakukan proses deaminasi asam-asam amino (Wagenknecht et al, 1961). Selama fermentasi terjadi hidrolisis lemak kira-kira 35% (Jones, 1975; Illjas et al, 1973). Sorrenson dan Hasseltine (1966) menemukan bahwa sepertiga dari total lemak dihidrolisis oleh jamur setelah 64 jam fermentasi, 40% dari asam linoleat digunakan oleh jamur. Adanya enzim pencernaan yang dihasilkan oleh kapang tempe, maka protein lemak dan karbohidrat pada tempe menjadi lebih mudah dicerna didalam tubuh dibandingkan yang terdapat dalam kedelai. 2.4.2. Keunggulan makanan fermentasi Fermentasi terbagi dua tipe berdasarkan tipe kebutuhan akan oksigen yaitu tipe aerobik dan anaerobik. Tipe aerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya memerlukan oksigen. Semua organisme untuk hidupnya memerlukan sumber energi yang diperoleh dari hasil metabolisme bahan pangan, di mana organisme itu berada. Mikroorganisme adalah organisme yang memerlukan energi tersebut. Bahan energi
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
20
yang paling banyak digunakan mikroorganismeuntuk tumbuh adalah glukosa. Dengan
adanya
oksigen
maka
mikroorganisme
dapat
mencerna
glukosa
menghasilkan air, karbondioksida dan sejumlah besar energi. Sedangkan tipe anaerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya tidak memerlukan oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan energinya tanpa adanya oksigen. Jadi hanya sebagian bahan energi itu dipecah, yang dihasilkan adalah sebagian dari energi, karbondioksida dan air, termasuk sejumlah asam laktat, asetat, etanol, alkohol dan ester. Pada tipe-tipe tersebut harus diperhatikan perubahan secara mikrobiologi dalam makanan, dimana mikroba yang bersifat fermentatif dapat mengubah karbohidrat dan turunannya menjadi alkohol, asam dan karbondioksida. Disusul dengan mikroba proteolitik dapat memecah protein dan komponen nitrogen lainnya. Sedangkan mikroba lipopolitik akan menghidrolisis lemak, fosfolipid dan turunannya. Bila alkohol dan asam yang dihasilkan mikroba cukup tinggi, maka pertumbuhan mikroba proteolitik dan lipopolitik dapat dihambat. Jadi pada prinsipnya, fermentasi adalah menumbuhkan pertumbuhan mikroba pembentuk alkohol dan asam, dan menekan mikroba proteolitik dan lipopolitik. Faktor keberhasilan fermentasi sangat ditentukan jenis bahan pangan (substrat).. Mikroba membutuhkan energi yang berasal dari karbohidrat, protein, lemak, mineral dan zat-zat gizi lainnya yang ada dalam bahan pangan (substrat).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
21
Demikian pula dengan macam mikroba. Yang perlu dimiliki mikroba dalam fermentasi adalah harus mampu tumbuh pada substrat dan mudah beradaptasi dengan lingkungannya, dan mikroba harus mampu mengeluarkan enzim-enzim penting yang dapat melakukan perubahan yang dikehendaki secara kimia. Pada saat ini makanan-makanan fermentasi sudah semakin populer karena dapat meningkatkan nilai gizi, memperbaiki bentuk dan flavour dari beberapa makanan, dengan proses fermentasi produk-produk yang kurang dapat digunakan menjadi berguna untuk makanan (Kesseltine dan Wang, 1979). Makanan fermentasi mengandung komponen penting bagi diet sebagian besar penduduk dunia, termasuk Indonesia. Beberapa jenis makanan fermentasi merupakan sumber protein, kalori dan vitamin. Sebagai contoh, misalnya tempe, oncom dan taoco (Winarno, 1981). Produk tersebut sering digunakan sebagai terapi pada penderita kurang gizi, dan menunjukkan hasil positif. Keunggulan dari makanan fermentasi antara lain memberikan penampakan atau rasanya yang khas, misalnya pada tempe, oncom, tauco, berbeda dari penampakan atau rasanya dengan bahan asli kedelai. Fermentasi juga menurunkan senyawa beracun seperti anti tirosin pada kedelai, yang kadarnya menurun bila dijadikan tempe. Selain itu, pada tempe juga terjadi peningkatan nilai gizi seperti kadar vitamin B12, niasin dan asam pantorenat. Bahkan hasil analisis, gizi tempe menunujukkan
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
22
kandungan niasin sebesar 1,13 mg/100 gram berat tempe yang dapat dimakan. Kandungan ini meningkat kurang lebih 2 kali lipat setelah kedelai difermentasi menjadi tempe.( Siswono,2003). 2.5. Protein 2.5.1 Struktur dan Sifat Protein Protein adalah merupakan suatu senyawa yang disusun oleh asam-asam amino. Asam-asam amino ini satu sama lain terikat oleh ikatan peptida. Gugus amin dari satu asam bersatu dengan gugus karboksil dari asam amino lain dengan mengeluarkan satu molekul air (Kastyanto,1999). Menurut Lie (1954) dalam Ramses (2000), protein adalah senyawa-senyawa asam amino. Dengan demikian bila protein itu merupakan persenyawaan asam amino yang mempunyai sifat zwitter ion dapat dituliskan sebagai berikut: NH3+
NH2 R
CH
R
CH COO-
COOH Asam amino
Zwitter ion
Protein sebagai suatu zat amfoter mempunyai gugus fungsional yang dapat bertindak sebagai basa.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
23
NH3+ R
CH + HCl
NH3+ R
+ Cl-
CH
COO-
COOH
Protein dalam asam
kation asam
NH3+ R
CH + NaOH
NH2 R
CH
COOProtein dalam basa
+ Na+ + H2O COO-
anion
Muatan listriknya (elektrokinetis potensial) tergantung pada pH-nya. Pada pH tertentu, muatan listriknya menjadi nol, titik ini disebut titik isoelektrik. Pada pH yang lebih tinggi dari titik itu, muatannya negative dan pH yang lebih rendah dari titik itu muatannya positif. Dimana titik isoelektrik protein terletak pada pH 4,7 (Ramses, 2000). Protein dapat mengalami degradasi yaitu pemecahan molekul kompleks menjadi molekul-molekul sederhana oleh pengaruh asam, basa atau enzim. Hasil degradasi protein dapat berupa bentuk protease, pepton, polipeptida asam amino, NH3 dan unsur N. Disamping itu dapat juga dihasilkan komponen-komponen yang menimbulkan bau busuk, misalnya merkaptan, skatol, purisin dan H2S .
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
24
Molekul protein sendiri merupakan rantai panjang yang tersusun oleh matarantai asam-asam amino. Asam- asam amino adalah senyawa yang memiliki satu atau lebih gugus karboksi (-COOH) dan satu atau lebih gugus amino (-NH2) yang salah satunya terletak pada atom C tepat disebelah gugus karboksil (atom C alfa). Asam –asam amino yang berbeda-beda ( ada 20 jenis asam amino dalam protein alamiah) bersambung melalui ikatan peptida yaitu ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amino dari asam amino yang disampingnya. Gambar Struktur Protein
NH 2 NH 2 −
NH 2
R1
C
H
C
OH
R2
C
H
C
OH
R1
C
H ikatan peptida
C O
O asam amino I
O asam amino II
NH
R1
C
H
C O
OH
(Slamet Sudarmadji, 1989) Ciri Molekul Protein. Beberapa ciri utama protein yaitu: 1.
Berat molekulnya yang besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
25
2.
Umumnya terdiri atas macam-macam asam amino, yang berikatan satu sama lain dalam variasi urutan yang bermacam-macam, membentuk suatu rantai polipeptida.
3.
Terdapatnya ikatan kimia lain, yang menyebabkan tebentuknya lengkunganlengkungan rantai polipeptida menjadi struktur tiga dimensi protein.
4.
Strukturnya tidak stabil terhdap beberapa faktor seperti pH, radisi, temperatur, medium pelarut organik dan deterjen.
5.
Umumnya sangat reaktif dan spesifik, disebakan terdapatnya gugus samping yang reaktif dan susunan khas makromolekulnya.
Berbagai gugus samping yang biasa terdapat ialah gugus kation,anion,hidroksil aromatik, hidroksil alifatik, amin, amida , tiol, dan gugus heterosiklik.
2.5.2 Penentuan jumlah Protein Total Dalam keadaan asli dialam, protein merupakan senyawa bermolekul besar dan kompleks yang tersusun dari unsur C, H, O, N, S dan dalam keadaan
kompleks
ada unsur P. Peneraan jumlah protein dalam bahan makanan umumnya dilakukan berdasarkan peneraan empiris ( tidak langsung ), yaitu melalui penentuan kandungan N yang ada dalam bahan. Penentuan dengan cara langsung atau absolut, misalnya dengan pemisahan, pemurnian atau penimbangan protein akan memberikan hasil yang lebih tepat tetapi sangat sukar dilakukan. (Sudarmadji. S, 1989).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
26
Peneraan jumlah protein secara empiris yang umum dilakukan adalah dengan menentukan jumlah nitrogen (N) yang dikandung oleh suatu bahan. Cara penentuan ini dikembangkan oleh Kjeldahl, seorang ahli kimia Denmark pada tahun 1883. Dalam penentuan protein, seharusnya hanya nitrogen yang berasal dari protein saja yang ditentukan. Akan tetapi secara teknis hal ini sulit sekali dilakukan dan mengingat jumlah kandungan senyawa lain selain protein dalam bahan biasanya sangat sedikit, maka penentuan jumlah N total ini tetap dilakukan untuk mewakili jumlah protein yang ada. Kadar protein yang ditentukan berdasarkan cara Kjeldahl ini dengan demikian sering disebut sebagai kadar protein kasar (crude protein). Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu tahap destruksi, destilasi dan tahap titrasi. 2.5.2.1 Tahap destruksi Pada tahap ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi (NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator berupa campuran Na2SO4 dan HgO ( 20:1 ). Gunning menganjurkan menggunakan katalis K2SO4 atau CuSO4. Dengan penambahan katalisator tersebut titik didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
27
(C,H,O,N)n + H2SO4 (p)
katalis
(NH4)2SO4 + SO2(g)
+ CO2 (g) + H2O (g)
Proses destruksi sudah selesai apabila larutan menjadi jernih atau tidak berwarna.
2.5.2.2 Tahap destilasi Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi amoniak dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Amoniak yang dibebaskan selanjutnya ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang dipakai adalah asam klorida atau asam borat 4 % dalam jumlah berlebih. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebih maka diberi indikator PP. Destilasi diakhiri bila sudah semua amoniak terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basis. (NH4)2SO4 + 2 NaOH NH4OH
dipanaskan
Na2SO4 + 2 NaOH
dipanaskan
NH3(g) + H2O NH3(l)
NH3(g) 2 NH3(l) + 4 H3BO3
fenolftalen
(NH4)2B4O7 (ungu
+ 5 H2O
hijau )
2.5.2.3 Tahap titrasi Apabila penampung destilat digunakan asam klorida maka sisa asam klorida yng tidak bereaksi dengan amoniak dititrasi dengan NaOH standar. Akhir titrasi
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
28
ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP. ( NH4)2B4O7 + 2 HCl
2 NH4Cl + H2B4O7 + 5 H2O
Amonium metaborat
(merah muda)
Dasar perhitungan penentuan protein menurut Kjeldahl ini adalah hasil penelitian dan pengamatan yang menyatakan bahwa umumnya protein alamiah mengandung unsur N rata-rata 16% ( dalam protein murni). Untuk senyawa-senyawa protein tertentu yang telah diketahui kadar unsur N –nya, maka angka yang lebih tepat dapat dipakai. Apabila jumlah unsur N dalam bahan telah diketahui ( dengan berbagai cara) maka jumlah protein dapat dihitung dengan Jumlah N x 100/16 atau Jumlah N x 6,25 Untuk campuran senyawa-senyawa protein atau yang belum diketahui komposisi unsur-unsur penyusunnya secara pasti, maka faktor perkalian 6,25 inilah yang dipakai. Sedangkan untuk protein-protein tertentu yang telah diketahui komposisinya dengan lebih tepat maka faktor perkalian yang lebih tepatlah yang dipakai.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
29
Tabel 2.2. Faktor perkalian n beberapa bahan Macam bahan
Faktor perkalian
Bir, sirup, biji-bijian, ragi
6,25
Buah-buahan, teh, anggur, malt
6,25
Makanan ternak
6,25
Beras
5,95
Roti, gandum, makaroni, mie
5,70
Kacang tanah
5,46
Kedelai
5,75
Kenari
5,18
Susu
6,38
Gelatin
5,55
2.5.3 Protein dalam kacang kedelai Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien. Tetapi seperti bahan makronutrien lain ( lemak dan karbohidrat ), protein ini berperan lebih penting dalam pembentukan biomolekul daripada sumber energi. Namun demikian apabila organisme sedang kekurangan energi, maka protein ini terpaksa dapat juga dipakai sebagai sumber energi. Kandungan energi protein rata-rata 4 kilokalori/gram atau setara dengan kandungan energi karbohidrat. Ditinjau dari susunan asam aminonya, protein yang diperoleh dari kacang kedelai mendekati protein hewani. Protein dari kacang kedelai termasuk termasuk
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
30
protein yang memiliki nilai gizi yang tinggi, terutama karena komposisi asam aminonya yang mendekati komponen protein hewani sehingga kekurangan protein hewani dapat disuplementasi dengan protein dari kacang kedelai. Perbandingannya dapat dilihat pada tabel 2.2 dan 2.3 berikut ini Tabel 2.3. Kandungan asam amino essensial dalam protein kacang kedelai dan daging sapi Jenis asam amino
Kacang kedelai (mg/gN)
Daging sapi (mg/gN)
Isoleusin
340
327
Leusin
480
512
Lysine
400
456
Phenylalanine
320
257
Metionin
80
155
Threonin
250
276
Tryptophan
90
73
Valin
350
347
Tyrosin
200
212
Sumber : Winarno dan Rahman (1994)
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
31
Tabel 2.4.
Kandungan asam amino esensial yang terdapat dalam tempe dan kedelai (mg / g N)
Asam amino
FAO
Tempe
Kedelai
Metionin-Sistein
220
171
165
Treonin
250
267
247
Valin
310
349
291
Lisin
340
404
391
Leusin
440
538
494
Fenilalanin-tirosin
380
475
506
Isoleusin
250
340
290
Triptofan
60
84
76
Sumber: Nurhidayat (2006) Kacang kedelai kaya akan lysine dan tryptophan tetapi kekurangan akan asam-asam amino metionin dan systein, sedangkan pada serelia lysine rendah tetapi mengandung asam-asam amino metionin yang tinggi sehingga kacang kedelai merupakan pelengkap yang baik untuk serelia. Mutu protein dapat dinilai dari perbandingan dengan asam aminonya yang terkandung dalam protein tersebut.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
32
Dimana asam amino essensial dalam suatu perbandingan yang menyamai kebutuhan manusia mempunyai mutu yang tinggi atau sebaliknya (Winarno,1995). Pada pengolahan kacang kedelai, perlakuan fisik, kimia serta fraksinasi berpengaruh terhadap mutu gizi, komponen kimia dan sifat fungsional produk yang dihasilkan. Kandungan protein hasil olahan biji kedelai antara lain dipengaruhi oleh sifat kimia kacang kedelai itu sendiri. Protein kacang kedelai mempunyai sifat kimia dan fisika yang baik seperti daya mengikat air, pembentuk adonan dan pengental.. Untuk meningkatkan jumlah protein yang terekstrak dalam air antara lain, dengan memperbaiki cara penggilingan kacang kedelai, penggunaan bahan yang cocok untuk melarutkan protein semaksimal mungkin dan penyimpanan kacang kedelai agar tidak terjadi reaksi yang menyebabkan protein tersebut kurang larut dalam air. Penyimpanan kacang kedelai ditempat lembab dan suhu yang tidak teratur menyebabkan kacang berbintik-bintik coklat yang menyebabkan kelarutan protein kedelai dalam air menurun. (Klare S.M, 1950). 2.6
Lemak Hampir semua bahan pangan mengandung lemak dan minyak, terutama bahan
yang berasal dari hewan. Dalam tanaman, lemak disintesis dari satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang terbentuk dari kelanjutan oksidasi karbohidrat dalam proses respirasi. Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu pembentukan gliserol, pembentukan molekul asam lemak,
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
33
kemudian kondensasi asam lemak dengan gliserol membentuk lemak. ( Winarno, F.G, 1984 ) Asam lemak dapat dibentuk dari senyawa-senyawa yang mengandung karbon seperti asam asetat, asetaldehid dan etanol yang merupakan hasil respirasi tanaman. Sintesisi asam lemak dilakukan dalam kondisi anaerob dengan bantuan sejenis bakteri. Pada tahap pembentukan molekul lemak ini terjadi reaksi esterifikasi gliserol dengan asam lemak yang dikatalisis oleh enzim lipase. H2COH H2COH H2COH
H2COOCR + 3 RCOOH asam lemak
Gliserol
H COOCR H2COOCR
+
3 H2O air
trigliserida
Kadar lemak kedelai tidak begitu tinggi yaitu kira-kira 20%, tetapi nilainya untuk kesehatan sangat penting karena terutama mengandung asam lemak tidak jenuh yang mencegah timbulnya pengerasan dari pembuluh nadi. Lemak dari kedelai terutama lesitinnya mendekati lemak kuning telur dan 70% sampai 90% dapat dipergunakan manusia (Sediaoetama,1976).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
34
Kadar lemak pada kacang kedelai sekitar 16-20% tetapi mempunyai nilai lemak yang sangat baik untuk kesehatan karena mengandung asam-asam lemak yang tidak jenuh cukup tinggi (71-85%). Komposisi asam lemak yang terdapat dalam kacang kedelai dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Tabel 2.5 Susunan asam lemak pada kacang kedelai Asam Lemak Jenuh
(%)
Asam Lemak Tidak jenuh
( %)
Palmitat
7-10
Linoleat
25-64
Stearat
2-5
Oleat
11-60
Arakidonat
0,2-1
Linolenat
1-12
Laurat
0,0-0,2
Kaproat
1-5%
Sumber : Suprapto (1998) Menurut Sudarmo (1996) asam lemak pada kacang kedelai yang tidak jenuh disamping berguna sebagai sumber kalori juga dapat membantu mencegah timbulnya penyakit arteriosklerosis yaitu suatu penyakit yang disebabkan adanya penyumbatan pada pembuluh nadi.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
35
Namun asam lemak tidak jenuh mudah mengalami kerusakan akibat oksidasi. Mudahnya kerusakan oksidasi tersebut disebabkan oleh asam lemak penyusun lemak tidak jenuh mempunyai ikatan rangkap yang lebih reaktif. Hasil oksidasi lemak pada proses oksidasi dapat menghasilkan senyawa yang berbau tengik yang ditimbulkan oleh senyawa-senyawa aldehid, keton, alkohol dan asam organik yang beratom C rendah ( Djatmiko dan Wijaya,1998) 2.7 Asam Fitat Asam fitat adalah myoinositol heksafosfat (IP6) yang disintesis secara alami didalam biji tanaman dan berfungsi sebagai sumber fosfat dan inositol dalam pertumbuhannya ( Sutrisno,K. 1992). Pada kondisi alami, asam fitat akan membentuk ikatan dengan mineral bervalensi dua(Ca, Mg, Fe), maupun protein menjadi senyawa yang sukar larut. Hal ini menyebabkan mineral dan protein tidak dapat diserap tubuh, atau nilai cernanya rendah. Oleh karena itu, asam fitat dianggap sebagai anti nutrisi pada bahan pangan. Asam fitat mengandung sekitar 70% fosfor, karena itu, secara alami asam fitat tersebut merupakan sumber fosfor. Namun, karena fitat sulit dicerna, maka fosfor dari asam fitat tidak dapat digunakan oleh tubuh manusia. Tumbuhan yang mengandung senyawa ini umumnya adalah tumbuhan biji-bijian, tepatnya terdapat pada kotiledon tumbuhan biji-bijian tersebut, seperti : gandum, biji bunga matahari, kacang kedelai, kacang tanah., jagung dan kelapa (George, M.L and Fericles, M, 1997).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
36
Asam fitat merupakan bentuk utama fosfor dalam biji tanam-tanaman. Senyawa ini sulit dicerna sehingga fosfor dalam asam fitat tidak dapat digunakan oleh tubuh. Asam fitat menunjukkan sifat rakhitogenik, yaitu sifat untuk membentuk garam yang tidak larut apabila asam fitat berikatan dengan kalsium atau mineral yang lain,sehingga mineral-mineral tersebut tidak dapat diserap oleh dinding usus (Harrison dan Mellanby,1939). Asam fitat merupaka senyawa khelat yang kuat, yang dapat berikatan dengan ion logam mono dan polivalen serta protein membentuk senyawa fitat. Dalam mengkhelat ion-ion logam yang esensial didalam tubuh manusia, seperti Ca, Mg, Zn dan Fe diperlukan pH yang bervariasi ( http// kompas.com). McCance, Edgecombe& Widdowson mendemonstrasikan bahwa bahwa ion ferro ataupun ferri diendapkan oleh natrium fitat pada pH 6,5 dan endapan ini selalu mengandung jumlah fosfor yang lebih banyak dibandingkan besi. Terbentuknya senyawa fitat –mineral, fitatprotein, fitat-protein-mineral menyebabkan mineral dan protein sukar dicerna didalam saluran pencernaan. Kompleks ini mempunyai kemampuan mengikat mineral yang lebih besar dibandingkan dengan asam fitat dalam keadaan bebas.(http// senior.com). Selain mengikat ion logam, asam fitat juga dapat berikatan dengan protein membentuk senyawa yang tidak larut. Apabila keadaan kekurangan mineral dan protein tersebut berlangsung lama, dapat menyebabkan gangguan kesehatan, misalnya anemia zat besi, pertumbuhan yang tidak normal ataupun penyakit rakhitis.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
37
Struktur asam fitat dengan logam dan protein digambarkan oleh David.S.Robinson sebagai berikut :
OPO32-
O
NH
OPO3223
OPO
O 2-3 OPO
P
O
M2+
O
C
CH2
CH2
O
O Kation logam
OPO32Myoinositolhexaphosphate
(David. S. Robinson, Food Biochemistry, and Nutritional Value)
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
CH CO protein
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat yang digunakan Labu Kjeldahl (Pyrex), Alat destilasi, Buret (Pyrex), Statif & klem, Perangkat Soxlet (Pyrex), Alat refluks, Oven (Fisher), Hot plate (Fisher), Kertas saring, Spektrofotometer, Erlenmeyer (Pyrex), Labu ukur (Pyrex), Gas Chromotograpy, Sentrifuse, Tabung reaksi bertutup, Pipet 5 ml, Vortex, Waterbath 3.2 Bahan-bahan yang digunakan Kacang kedelai (Anjasmoro), CuSO4 p.a (E.Merck), K2SO4 p.a (E.Merck), H2SO4 pekat p.a (E.Merck), H2SO4 0,02N p.a (E.Merck), Metil merah dan metil biru, NaOH 0,02N p.a (E.Merck), n Heksan, HNO3 0,5M p.a (E.Merck), FeCl3 0,5 M, NH4SCN 0,1 M, Na-fitat, Iso-octane, Na-methylat atau BF3-methanol, Standar internal C17:0 (margaric acid), Methanol.p.a (E.Merck), NaCl 3.3
Prosedur penelitian
3.3.1 Proses Pembuatan tempe 1.
Bersihkan kedelai kemudian rendam satu malam supaya kulitnya mudah lepas.
2.
Kupas kulit arinya dengan cara diinjak-injak. Bila ada, dapat menggunakan mesin pengupas kedelai. 38
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
39
3.
Setelah dikupas dan dicuci bersih, kukus dalam dandang selama 1 jam. Kemudian angkat dan dinginkan dalam tampah besar.
4.
Setelah dingin, dicampur dengan ragi tempe.
5.
Masukkan campuran tersebut dalam cetakan yang dialasi plastik atau dibungkus dengan daun pisang. Daun atau plastik dilubangi agar jamur tempe mendapat udara dan dapat tumbuh dengan baik.
6.
Tumpuk cetakan dan setelah satu malam jamur mulai tumbuh dan keluar panas.
7.
Ambil cetakan-cetakan tersebut dan diletakkan berjajar satu lapis
8.
Keluarkan tempe dari cetakannya.
3.3.2 Penentuan protein Kadar protein ditentukan dengan metode semi mikro Kjeldahl (AOAC,1999) 1.
Sebanyak
0,202
g
bahan
dicampur
dengan
katalis
(dibuat
dengan
mencampurkan 1 g CuSO4 dan 1 gr K2SO4) dan 2,5 ml H2SO4 pekat dididihkan sampai jernih dalam labu kjeldahl, kemudian didinginkan. 2.
Setelah itu diencerkan sampai dengan 100 ml.
3.
Kemudian diambil sebanyak 5 ml untuk dimasukkan ke alat destilasi ditambah 15 ml NaOH 50% dan didestilasi.
4.
Hasil destilat ditampung dalam 25 ml H2SO4 0,02N dan ditambah 2 tetes indikator mengsel (campuran metil merah 0,02% dalam alkohol dan metil biru 0,02% dalam alkohol dengan perbandingan 2:1)
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
40
5.
Selanjutnya dititrasi dengan NaOH 0,02N sampai terjadi perubahan warna kehijauan.
6.
Hal ini dilakukan juga terhadap blanko.
Kadar protein= ( ml sampel - ml blanko) x N NaOH x 14,008 x 5,75 x 100% mg contoh
3.3.3 Penentuan Lemak 1.
Sampel sebanyak 2 – 5 g ditimbang dengan seksama kemudian dibungkus dengan kertas saring yang telah dikeringkan dan diketahui berat keringnya.
2.
Sampel dimasukkan kedalam alat ekstraksi soxhlet kemudian ditambahkan pelarut heksan secukupnya.
3.
Kemudian direfluks selama 6 jam sampai pelarut yang turun kembali ke labu lemak berwarna jernih.
4.
Selanjutnya pelarut disulingkan dan ekstrak lemak dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C hingga bobotnya tetap.
5.
Dihitung % lemak
Kadar lemak = g awal – g akhir x 100% g awal
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
41
3.3.4 Penentuan komposisi asam lemak 1. Tempe di keringkan di oven untuk memastikan air akan menguap agar jangan mengganggu analisisi pada suhu 105 oC selama 3 jam 2. Kemudian tempe di blender sampai halus 3. Lalu ditimbang sebanyak 0,025 g ke dalam tabung reaksi 4. Pada sampel ditambahkan larutan NaOH-methalonik 0,5N sebanyak 1,5 ml dan diisi dengan gas N2. 5. Tabung reaksi ditutup rapat, divorteks selama 1 menit, dan kemudian dipanaskan pada water bath selama 5 menit. 6. Tabung reaksi kemudian didinginkan, ditambahkan BF3-methanol (14% b/v) sebanyak 2 ml. 7. Tabung reaksi ditutup rapat dan dipanaskan kembali pada water bath selama 30 menit 8. Tabung reaksi kemudian didinginkan dengan air mengalir hingga suhu kira-kira 30-40oC 9. Kemudian pada tabung reaksi ditambahkan iso-octane 1 ml dan larutan NaCl jenuh sebanyak 5 ml, ditutup rapat, dan divorteks selama 1 menit 10. Lapisan iso-octane dibiarkan terpisah,dan dipindahkan ke dalam vial 11. Lapisan bawah (methanol-air) diekstrak kembali dengan iso-octane 1 ml dan digabungkan dengan ekstrak sebelumnya 12. Sampel siap diinjeksikan pada GC.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
42
KONDISI ANALISIS DENGAN GC : 1. Kolom DB-225 atau DB 23 (Agilent Technologies, USA), 30 m X 0.25 mm 2. Carrier gas Nitrogen dengan tekanan 120 kPa 3. Suhu injektor 260oC 4. Detektor FID dengan suhu 260oC 5. Suhu kolom/oven Terprogram 6. Injeksi sebanyak 1
L
3.3.5 Penentuan Kadar Asam Fitat dengan Metode Davies dan Reid, 1979. 1.
Sampel dalam bentuk tepung sebanyak 1 g disuspensikan dalam 50 ml larutan HNO3 0,5M.. Suspensi ini diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 2 jam pada suhu ruang kemudian disaring.
2.
Sebanyak 0,5 ml filtrat yang diperoleh ditambahkan 0,9 ml HNO3 0,5M dan 1 ml FeCl3 0,5M. Kemudian tabung reaksi ditutup, lalu direndam dalam air mendidih selama 20 menit.
3.
Setelah didinginkan,ditambah 5 ml amil alkohol dan 1ml larutan amonium tiosianat 0,1 M.
4.
Selanjutnya desentrifus pada kecepatan 1500 rpm selama 10 menit.
5.
Setelah terbentuk 2 lapisan, lapisan amil alkohol diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 465 nm dengan blanko amil alkohol, 15 menit setelah penambahan amonium tiosianat.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
43
6.
Hasil yang diperoleh dibandingkan pada kurva standar Na- fitat yang diperoleh dengan cara seperti diatas.
7.
Untuk pembuatan kurva standar Na- fitat, konsentrasi Na-fitat yang digunakan adalah : 0,025mM, 0,05mM, 0,075mM, 0,1mM, 0,125mM, 0,15mM, 0,175mM, 0,2mM. Kadar fitat dalam sampel dinyatakan dalam mg/g bahan kering.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
44
3.3. Bagan penelitian: Kedelai
Dibersihkan
Direndam (1 malam)
Dikupas kulit arinya Kulit Dicuci Dijemur dan digiling Dikukus ( 1 jam )
Didinginkan
Ragi Tempe
Untuk campuran Makanan ternak
Dicampurkan
Dicetak atau dibungkus
Diragikan
Dibiarkan
Tempe
Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Tempe
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
45
0,202 g kedelai / tempe
Dimasukkan dalam labu kjeldahl
Ditambahkan 2 g Katalisator (CuSO4 : K2SO4 = 1 : 1)
Didestruksi sampai larutan berwarna jernih
Diencerkan dengan aquadest sampai 100 ml
Dimasukkan ke Erlenmeyer dan ditambahkan 15 ml NaOH 50% (b/v)
Di Destilasi
100 ml hasil destilat ditampung dalam larutan 25 ml H2SO4 0,02 N + indikator campuran 3 tetes Dititrasi dengan Larutan NaOH 0,02 N sampai terjadi perubahan warna
Dicatat ml titrasi NaOH 0,02 N dan dihitung % Protein
Gambar 2. Diagram Alir Penentuan Protein Kedelai / Tempe
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
46
2-5 g kedelai / tempe
Dimasukkan dalam selongsong sampel lemak yang telah diketahui beratnya
Dimasukkan dalam Soxhlet
Ditambahkan hexan secukupnya pada labu lemak soxhlet
Diekstraksi selama 6 jam
Disuling pelarut hexan dan ekstrak lemak
Dioven ekstrak lemak yang tinggal pada suhu 105 oC hingga berat konstan
Dihitung % lemak
Gambar 3. Diagram Alir Penentuan Lemak kedelai / Tempe
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
47
Tempe / kedelai dikeringkan di oven pada suhu 105°C selama 3 jam Diblender sampai halus Ditimbang sebanyak 0,025 g dan dimasukkan kedalam tabung reaksi
Ditambah NaOH-methalonik 0,5N sebanyak 1,5 ml dan diisi dengan gas N2 Tabung reaksi ditutup rapat Divorteks selama 1 menit Dipanaskan pada water bath selama 5 menit Didinginkan + 2 ml BF3- methanol (14%b/v) Didinginkan dengan air mengalir hingga suhu 30 - 40ºC Ditambahkan 1 ml isooctane + 5 ml larutan NaCl jenuh , tutup rapat Divorteks selama 1 menit Lapisan isooctane dibiarkan terpisah dan dipindahkan kedalam vial
Lapisan bawah (methanol- air) diekstrak kembali dengan 1 ml iso octane.
Digabungkan dengan ekstrak sebelumnya
Sampel siap diinjeksikan pada GC Gambar 4. Diagram alir Penentuan komposisi asam lemak kedelai / Tempe
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
48
1 g tepung tempe disuspensikan dalam 50 ml Larutan HNO3 0,5M Diaduk dengan magnetic stirrer Selama 2 jam. Disaring 0,5 ml filtrat + 0,9 ml HNO3 0,5 ml + 1ml FeCl3 0,5 M Tabung reaksi ditutup dan direndam dalam air mendidih selama 20 menit Setelah dingin, + 5 ml amil alkohol+ 1 ml larutan ammonium tiosianat Disentrifus pada kecepatan 1500 rpm selama 10 menit Setelah terbentuk 2 lapisan. Lapisan amil alkohol diukur menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 465 nm dengan blanko amil alkohol
Hasil yang diperoleh dibandingkan pada kurva standar Na- fitat
Gambar 5. Digram Alir Penentuan Asam Fitat kedelai / tempe
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, secara umum dapat diketahui bahwa lama fermentasi memberi pengaruh terhadap parameter yang diamati. Hal ini dapat dilihat pada tabel -4.1. Tabel-4.1. Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein, lemak dan asam fitat Parameter Waktu fermentasi (jam)
Kadar protein
Kadar lemak
Kadar asam fitat
(%)
(%)
(%)
0
29,23
12,77
0,027
24
21,63
11,11
0,019
48
20,88
10,44
0,016
72
18,51
8,91
0,013
96
17,02
6,63
0,010
Dari Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa semakin lama fermentasi menyebabkan menurunnya kadar protein, lemak dan asam fitat.
49 Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
50
Tabel-4.2. Pengaruh Lama fermentasi terhadap kadar protein Waktu
Kadar protein
Kadar protein
Fermentasi (jam)
Perlakuan
(%)
Rata-rata (%)
0
1
28,64
29,23
2
29,06
3
29,98
1
22,61
2
21,44
3
20,85
1
19,93
2
20,26
3
22,44
1
18,51
2
19,59
3
17,42
1
18,00
2
16,83
3
16,24
24
48
72
96
21,63
20,88
18,51
17,02
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
51
Tabel -4.3 Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar lemak Waktu fermentasi perlakuan
(%)
Kadar lemak rata-rata (%)
1
12,92
12,77
2
13,05
3
12,35
1
12,12
2
11,07
3
10,13
1
11,94
2
10,88
3
8,50
1
9,60
2
7,07
3
10,06
1
6,62
2
7,52
3
5,76
(jam)
0
24
48
72
96
kadar lemak
11,11
10,44
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
8,91
6,63
52
Tabel-4.4 Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar asam fitat Waktu fermentasi
Perlakuan
Kadar asam fitat (%)
Kadar asam fitat rata-rata (%)
1
0,028
0,027
2
0,026
3
0,027
1
0,019
2
0,018
3
0,019
1
0,015
2
0,016
3
0,016
1
0,013
2
0,013
3
0,013
1
0,011
2
0,010
3
0,010
(jam) 0
24
48
72
96
0,019
0,016
0,013
0,010
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
53
4.2 Pengolahan Data 4.2.1 Perhitungan Kadar Protein Untuk menghitung kadar protein dari titrasi dengan metode Kjeldahl , digunakan rumus sebagai berikut: Kadar protein = (Va – Vb ) x N.NaOH x 14,008 x 5,75 x 100 % Ws x 1000 Dimana: Va= Volume titrasi sampel Vb = Volume titrasi blanko N.NaOH = Normalitas NaOH Ws = Berat sampel. Contoh: Dari titrasi terhadap sampel diperoleh Va = 90,7 ml dan titrasi terhadap blanko, Vb = 56,5 ml , maka kadar protein yang dihasilkan adalah : Kadar Protein = ( 90,7 – 56,5) x 0,021 x 14,008 x 5,75 x 100 % = 28,64 % 0,202 x 1000 Untuk selanjutnya dapat dilihat pada tabel -1. lampiran-1
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
54
4.2.2 Perhitungan kadar lemak Untuk menentukan kadar lemak total dapat ditentukan dengan menggunakan rumus: Kadar lemak = Wa-Wb x 100 % Wa Dimana : Wa = Berat awal sampel (g ) Wb = berat akhir sampel (g) Contoh: Berat awal = 2,94 g Berat akhir = 2,56 g Maka kadar lemak yang dihasilkan adalah: 2,94 g – 2,56 g x 100 % = 12,92 % 2,94 g
Untuk selanjutnya dapat dilihat pada tabel-2. lampiran-1
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
55
4.2.3 Penentuan komposisi asam lemak Penentuan komposisi asam lemak dengan menggunakan kromatografi gas. Untuk melihat kromatogram perubahan komposisi asam lemak dapat dilihat pada Lampiran-3. Dan untuk melihat perubahan yang terjadi dapat dilihat pada Lampiran-2 Dari hasil kromatogram tersebut maka diperoleh hasil seperti yang terlihat pada Tabel 4.5 dibawah ini: Tabel –4.5. Komposisi Asam Lemak Waktu
PERSENTASE ASAM LEMAK
fermentasi (jam)
C14:0 C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20:0 C20:1 C22:0
0
0.06
11.19
0.18
2.75
29.43
50.34
5.07
0.27
0,24
0,35
24
0.06
12.70
0.14
3.18
29.97
48.11
4.81
0.30
0,25
0,39
48
0.07
11.34
0.17
3.09
30.84
48.85
4.40
0.35
0,29
0,40
72
0.07
11.52
0.27
3.30
31.08
48.12
4.27
0.31
0,30
0,31
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
56
4.2.4 Perhitungan kadar asam fitat Tabel - 4.6. Perhitungan mencari persamaan garis regresi No
Xi - X
Yi - Y
(Xi - X)2
(Yi - Y)2
Xi
Yi
(Xi - X) (Yi - Y)
1
0,025
0,656
-0,088
0,148
0,00774
0,02190
-0,013024
2
0,050
0,630
-0,062
0,122
0,00384
0,01488
-0,007564
3
0,075
0,575
-0,038
0,067
0,00144
0,00449
-0,002546
4
0,100
0,525
-0,012
0,017
0,00014
0,00029
-0,002204
5
0,125
0,500
0,012
-0,008
0,00014
0,00006
-0,000096
6
0,150
0,430
0,038
-0,078
0,00144
0,00608
-0,002964
7
0,175
0,400
0,062
-0,108
0,00384
0,01166
-0,006696
8
0,200
0,350
0,088
-0,158
0,00774
0,02496
-0,013904
Σ
0,900
4,066
0,000
0,002
0,02632
0,08432
-0,046998
Perhitungan mencari persamaan garis regresi:
x=
∑ xi = 0.9 = 0.1125
y=
∑ yi = 4.066 = 0.5082
a=
n
n
8
8
∑ (xi − x )(yi − y ) = − 0.046998 = −1.7856 ≈ 1.79 0.02632 ∑ (xi − x ) 2
b = y − ax
= 0.5082 − (− 1.7865)(0.1125) = 0.709 ≈ 0.71
Pers Regresi
y = 0.709−1.786x
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
57
A B S O R B A N S I KONSENTRASI
Gambar 6. Kurva baku Na- fitat Dari hasil penentuan kurva baku Na- fitat pada panjang gelombang 465 nm memberikan persamaan garis regresi ( kurva standar ) : y = 0,709 – 1,786 x. Y adalah absorbansi dan X adalah kadar asam fitat yang dinyatakan dalam mg / g bahan kering Dari persaman garis diatas maka dapat diperoleh kadar asam fitat dengan menggunakan rumus : X = 0,709 – Y 1,786 Dimana : Y = absorbansi sampel X = kadar asam fitat ( mg/g)
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
58
Contoh: Y = 0,213, maka kadar asam fitat: X = 0,709 – 0,213 = 0,28 mg/g 1,786 Kadar asam fitat yang diperoleh adalah: 0,28 mg/g x 100 % = 0 ,028 % Untuk selanjutnya dapat dilihat pada tabel -3. lampiran-1
4.2 Pembahasan 4.2.1. Perubahan selama fermentasi 4.2.1.1. Perubahan fisik Selama proses fermentasi, kedelai akan mengalami perubahan fisik, terutama tekstur. Tekstur kedelai akan menjadi semakin lunak karena terjadi penurunan selulosa menjadi bentuk yang lebih sederhana. Hifa kapang juga mampu menembus permukaan kedelai sehingga dapat menggunakan nutrisi yang ada pada biji kedelai. Hifa kapang akan mengeluarkan berbagai enzim ekstraseluler dan menggunakan komponen biji kedelai sebagai sumber nutrisinya. Perubahan fisik lainnya adalah peningkatan jumlah hifa kapang yang menyelubungi kedelai. Hifa ini berwarna putih dan semakin lama semakin kompak sehingga mengikat kedelai yang satu dengan dengan kedelai lainnya menjadi satu
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
59
kesatuan. Pada tempe yang baik akan tampak hifa yang rapat dan kompak serta mengeluarkan bau yang enak. 4.2.1.2. Perubahan kimia Dari hasil penelitian secara umum dapat dilihat bahwa lama fermentasi akan memberi pengaruh terhadap kadar protein , kadar asam lemak, komposisi asam lemak dan kadar asam fitat yang dihasilkan. Dapat di jelaskan sebagai berikut : 1. Kadar protein Dari tabel-4.2 dapat dilihat bahwa sebelum fermentasi kadar protein 29,23%. Setelah fermentasi terjadi penurunan. Kadar protein tertinggi diperoleh pada fermentasi 24 jam, yaitu: 21,63 %. Perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar -7
35 30 Protein (%)
25 20
Kadar protein (%)
15 10 5 0 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 7. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Protein
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
60
Penurunan kadar protein akibat lama fermentasi dapat diterangkan sebagai berikut: Menurut Hesseltine (1965) jamur Rhizopus oligosporus bersifat proteolitik dan ini penting dalam pemutusan protein. Jamur ini akan mendegradasi
protein selama
fermentasi menjadi dipeptida dan seterusnya menjadi senyawa NH3 atau N2 yang hilang melalui penguapan (Winarno, dkk,1980). Dengan semakin lama fermentasi berarti semakin lama kesempatan jamur mendegradasi protein, sehingga protein yang terdegradasipun semakin banyak, akibatnya protein tempe semakin menurun. Proses perendaman dan pemasakan juga mempengaruhi hilangnya protein. Selama perendaman protein turun sebanyak 1,4 % ( Nurhidayat dkk,2006). Adanya enzim proteolitik menyebabkan degradasi protein kedelai menjadi asam amino, sehingga nitrogen terlarut meningkat dari 0,5 menjadi 2,5 %. Degradasi protein ini juga menyebabkan peningkatan pH. Nilai pH tempe yang baik berkisar antara 6,3 – 6,5. ( Nurhidayat dkk, 2006). Kedelai yang telah terfermentasi menjadi tempe akan mudah dicerna karena banyak bahan yang mudah larut. Bau langunya juga hilang. Aktivitas protease terdeteksi setelah fermentasi 12 jam ketika pertumbuhan hifa kapang masih relatif sedikit. Hanya 5 % dari hidrolisis protein yang digunakan sebagai sumber karbon dan energi. Sisanya terakumulasi dalam bentuk peptida dan asam amino. ( Nurhidayat dkk, 2006 )
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
61
Adanya enzim pencernaan yang dihasilkan oleh kapang tempe, maka protein, lemak dan karbohidrat pada tempe menjadi lebih mudah dicerna didalam tubuh dibandingkan yang terdapat dalam kedelai. 2. Kadar lemak Fermentasi menyebabkan penurunan kandungan lemak kedelai. Penurunan tersebut 0,8% sampai 2,8%.(murata et al, 1971; Wang et el, 1967). Dari tabel -4.3 dapat dilihat bahwa kadar lemak sebelum fermentasi , yaitu 12,77%. Selama fermentasi terjadi penurunan kadar lemak. Kadar lemak tertinggi diperoleh pada fermentasi 24 jam, yaitu 11,11%. Dan kadar lemak terendah diperoleh pada fermentasi 96 jam, yaitu 6,63% Kadar lemak yang diperoleh pada fermentasi 24 jam dan 48 jam tidak berbeda nyata. Tetapi setelah 72 jam dan 96 jam fermentasi, terjadi perbedaan yang sangat nyata. Perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar-8 14
Lemak (%)
12 10 Kadar lemak (%)
8 6 4 2 0 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam) (Jam) Waktu Fermentasi Gambar 8. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Lemak
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
62
Terjadinya penurunan kadar lemak dengan semakin lamanya fermentasi disebabkan karena jamur Rhizopus oligosporus bersifat lipopolitik yang dapat menghidrolisis lemak. (Smith dan Alford, 1968). Jamur menggunakan lemak dari substrat sebagai sumber energinya. ( Iljas, dkk 1973). Kadar lemak berkurang selama proses fermentasi juga karena akibat aktivitas enzim lipase, yang bergantung pada lamanya waktu fermentasi (http://digilib.its.ac.id, 2005 Sri Winarsih). Lemak dapat dipecah oleh enzim lipase menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol, serta terjadi peningkatan kadar vitamin B12 (Jennie dan Muchtadi,1978). 3. Komposisi asam lemak Kapang tempe mempunyai aktivitas lipopolitik yang kuat dan menghidrolisis sepertiga lemak netral dalam kedelai selama 72 jam fermentasi.
Dalam penelitian
ini dapat dijelaskan bahwa: Untuk asam miristat, asam palmitoleat, asam arakidat, asam gadoleinat dan asam behenat tidak terdapat perbedaan yang nyata. Hal ini disebabkan asam-asam lemak tersebut sangat sedikit sekali terdapat dalam kedelai. Sehingga setelah fermentasi tidak memberikan perbedaan yang nyata. Lemak netral terdiri dari asam palmitat, asam stearat, asam oleat, asam linoleat dan asam linolenat, dimana asam yang paling dominan adalah asam linoleat (Steikraus,1960).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
63
Pada asam palmitat, asam stearat, asam oleat, asam linoleat, dan
asam
linolenat terjadi perbedaan yang nyata. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Asam C16:0 ( Asam Palmitat ) Pada 0 jam ( kedelai ) kadar asam palmitat 11,19 % , lalu terjadi peningkatan pada fermentasi 24 jam. Dan terjadi penurunan pada fermentasi 48 jam, dan tidak berbeda nyata pada fermentasi 72 jam dan fermentasi 96 jam. Dengan demikian kadar asam plamitat tertinggi diperoleh pada fermentasi 24 jam. 2. Asam C18:0 (Asam Stearat ) Pada 0 jam ( kedelai ) kadar asam stearat 2,75% dan terjadi peningkatan pada fermentasi 24 jam. Kemudian terjadi sedikit penurunan pada fermentasi 48 jam. Pada fermentasi 72 jam dan 96 jam tidak terjadi perbedaan yang nyata. Dengan demikian kadar asam sterat tertinggi diperoleh pada fermentasi 72 jam, yaitu 3,30 %. 3. Asam C18:1(Asam Oleat ) Pada 0 jam ( kedelai ) kadar asam oleat 29,43 %. Lalu terjadi peningkatan pada fermentasi 24 jam. Pada fermentasi 48 jam, 72 jam dan 96 jam tidak terjadi perbedaan yang nyata. Dengan demikina kadar asam oleat tertinggi terjadi pada fermentasi 48 jam, yaitu 30,84 %.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
64
4. Asam C18:2 ( asam Linoleat ) Pada 0 jam ( kedelai ) kadar asam linoleat 50,34 %. Pada fermentasi 24 jam terjadi penurunan. Dan pada fermentasi 48 jam terjadi sedikit kenaikan dari fermentasi 24 jam dan terjadi sedikit penurunan pada fermentasi 72 jam dan pada fermentasi 96 jam terjadi kenaikan lagi. Namun mulai fermentasi 24 jam sampai 96 jam tidak terjadi perbedaan yang sangat nyata. Dan kadar asam linoleat tertinggi terjadi pada fermentasi 0 jam. 5. Asam C18:3 ( Asam linolenat ) Pada 0 jam ( kedelai ) kadar asam linolenat 5,07 %. Lalu pada terjadi penurunan pada fermentasi 24 jam. Dan pada fermentasi 48 jam sampai fermentasi 96 jam tidak terjadi perbedaan yang nyata. Dengan demikian kadar asam linolenat tertinggi terjadi pada fermentasi 0 jam. Perubahan yang terjadi selama fermentasi terhadap komposisi asam lemak dapat dijelaskan sebagai berikut: Menurut Hesseltine (1965) dan Wagenknecht et al (1961) kandungan lemak total pada kedelai relatif konstan pada seluruh fermentasi, meskipun kira-kira 1-3 dari lemak netral dihidrolisis menjadi asam lemak pada pembuatan tempe. Lemak netral dalam kacang kedelai mengandung asam palmitat, stearat, oleat, linoleat, dan asam linolenat, dimana asam linoleat terdapat paling banyak.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
65
Tempe dan kedelai mengandung banyak asam lemak linoleat (Wagenknect et al 1961 dalam Steinkraus, 1977). Ini dapat dilihat pada tabel-4.5 bahwa asam linoleat mempunyai kadar tertinggi dari asam-asam lemak lainnya. Setelah fermentasi terjadi penurunan . Penurunan ini disebabkan oleh karena mikroba yang tumbuh pada tempe dibutuhkan untuk proses kehidupan mikroba tersebut dan adanya degradasi oleh enzim lipase. Demikian pula yang terjadi pada asam linolenat. Penurunan kadar asam linolenat juga ditemukan oleh Murata et al ( 1967). Sedangkan pada asam palmitat, asam stearat dan asam oleat setelah fermentasi terjadi peningkatan. Peningkatan ini disebabkan oleh karena adanya pertumbuhan jamur yang aktif selama fermentasi. Untuk melihat komposisi asam lemak dapat dilihat pada tabel-4.4 dan untuk melihat perubahan dapat dilihat pada Lampiran -2 4. Asam Fitat Dari tabel-4.4 dapat dilihat terjadi penurunan kadar asam fitat . Penurunan ini disebabkan kapang tempe rhizopus oligosporus menghasilkan enzim fitase yang merupakan salah satu enzim yang dapat menghidrolisis asam fitat menjadi inositol dan orthofosfat. Turunnya kadar asam fitat selama fermentasi selain disebabkan oleh jamur, mungkin juga disebabkan oleh aktivitas bakteri yang tumbuh baik setelah jamur tempe menurun pertumbuhannya, ( Sudarmadji dan Markakis ). Untuk melihat perubahan ini dapat dilihat pada gambar. 9.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
66
0.03 Asam Fitat (%)
0.025 0.02 0.015
Kadar asam fitat (%)
0.01 0.005 0 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 9. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Asam Fitat Bila asam fitat sudah dapat dihidrolisis total, maka penyerapan mineral utama tidak terhalang lagi hingga mutu gizinya bertambah baik. Proses pembuatan tempe yang terdiri atas perendaman, pencucian, pembilasan dan fermentasi secara akumulatif telah mampu menghancurkan zat anti gizi yang semula ada pada kedelai mentah. Teknologi tradisional dan relatif sederhana ini sudah dapat menghilangkan senyawa anti gizi pada kedelai sekaligus menghasilkan zat gizi utama yang mampu memperbaiki mutu gizi kedelai (Winarno, F.G, 1984).
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian yang dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Lama fermentasi memberikan pengaruh pada kadar protein, dimana semakin lama fermentasi kadar protein semakin menurun, dan kadar protein tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 24 jam, yaitu sebesar 21,63 % 2. Lama fermentasi memberikan pengaruh pada kadar lemak, dimana semakin lama fermentasi kadar lemak semakin menurun, dan kadar lemak tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 24 jam, yaitu sebesar 11,11% 3. Lama fermentasi memberikan pengaruh pada kadar asam fitat, dimana semakin lama fermentasi kadar asam fitat semakin menurun, dimana kadar asam fitat tertinggi diperoleh pada lama farmentasi 24 jam, yaitu sebesar 0,019 %. 4. Komponen asam lemak utama yang terdapat dalam kedelai dan tempe adalah : asam, C16:0 ( asam palmitat), C18:0 (asam stearat), C18:1 (asam oleat), C18:2 (asam linoleat), C18:3 (asam linolenat). Dengan kadar asam lemak tertinggi terdapat pada asam linoleat, yaitu pada fermentasi 48 jam sebesar 48,85 % 5.2 Saran 1. Disarankan perlu penelitian lebih lanjut tentang pengaruh fermentasi terhadap komposisi asam amino, karbohidrat dan vitamin pada pembuatan tempe kedelai. 2. Sebaiknya tempe yang dikonsumsi tidak lebih dari 50 jam fermentasi.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
67
DAFTAR PUSTAKA
Astawan, M dan Mita W, Teknologi Pengolahan Pangan Nabati Tepat Guna, Akademika Pressindo, Jakarta, 1991. AOAC, Official Methode of Analysis Association of Official Analytical Chemist, Washington, D.C, 1999 David,S.R, Food Biochemistry and Nutritional Value, Longman scientific & Technical, New York, 1987. Dedi Muchtadi, Protein: Sumber dan Teknologi, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, IPB Bogor, 1989. Djatmiko,B dan A.Panji Wijaya, Teknologi Minyak dan Lemak, Fakultas Teknologi Pertanian Bogor, 1998 Hestining Pupus Pangastuti, Sitoresmi Triwibowo, Penelitian Proses Pembuatan Tempe Kedelai, Jurnal Cermin Dunia Kedokteran No.108,1996 Hesseltine, C.W. Research at Northern Regional Research Laboratory on Fermented Foods. Proc. Conf. Soybean Products for Protein in Human Foods, USDA, 1961 http// wikipedia.org. 27 Juni 2008. Iljas, N. Preservation and Shelf-Life Studies of Tempe. Unplished M.S. thesis, The Ohio State University. 1969. Koswara S, Teknologi Pengolahan Kedelai Menjadikan Makanan Bermutu, Pustaka Sinar Harapan, Jakarta,1992. Linder, M. C, Nutritional biochemistry and metabolism. Elsiver Science Publishing Company, Inc. California, 1985 Lolas GM, Markakis, The Phitase of Navy Beans, J.Food Sei, 1977 Mary Astuti, Iron Biovailability of Traditional Indonesian Soybean Tempe. PhD Thesis, Tokyo University of Agriculture, Japan, 1993. Murata K, Ikehata, H., Edani, Y., and Koyanagi, K., Studies on the Nutritional Value of Tempeh. Part II.Rat Feeding Test with Tempeh, Unfermented Soybeans, and Tempeh Suplemented with Amino Acid, Agr.Biol. Chem, 1971.
68 Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
69
Nurhidayat, Masdiana C. Padaga, Sri Suhartini. Mikrobiologi Industri, ANDI , Yogyakarta, 2006 Potter, S.M, Overview of Proposed mechanism for the hypocholesterolemmic effect of soy, J.Nutr. 1995. Sarwono, B. Membuat Tempe dan Oncom, Penebar Swadaya, Jakarta, 1982 Somaatmadja D, Pengolahan Bahan Makanan Sumber Protein di Indonesia. Balai Penelitian Kimia, Bogor,1978 Siswono, Tinggi Serat Penurun Lemak, Tabloid Senior, 2003 Smith, A.L. Foreign Uses of Sybean Protein Foods. Cereal Sei to day, 1963. Suprapto Hs, Bertanam Kedelai, Cetakan XVII, Penebar Swadaya, Jakarta, 1998 Sutrisno, K, Teknologi Pengolahan Kedelai, Pustaka Sinar Harapan Jakarta, 1992 Steinkraus, Changes in Soybean Lipids During Tempeh Fermentation, Agricultural Experiment Stasion, Cornell University, geneva, N.Y, 1960 Veen, A.G. van, and Schaefer, G. The Influence of the Tempeh Fugus on the Soya Bean. Trop. Geograph. Med. 1950 Wang, H.L and Hesseltine, C.W, Studies on the Extracellular Proteolytic Enzymes of Rhizopus oligosporus, Can .J.Microbiol, 1965 Winarno F.G, Kimia Pangan dan Gizi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta,1980 Winarno F.G, Rahman A, Protein Sumber dan Peranannya Departemen Teknologi Hasil Pertanian, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1974 Winarno,F.G, Pangan gizi, teknologi dan Konsumen, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1993 Zapsalis, C and Beck, R.A, Food Chemistry and Nutritional Biochmistry. Macmillan Publishing Company, New York. 1986.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
Lampiran 2 Gambar Grafik Komposisi Asam Lemak 0.072 0.07 Miristat (%)
0.068 0.066 0.064
C-14-0
0.062 0.06 0.058 0.056 0.054 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.a. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam miristat
13
Palmitat (%)
12.5 12 11.5
C-16-0
11 10.5 10 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.b. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam palmitat
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
73
74
0.3
Palmitoleat (%)
0.25 0.2 0.15
C-16-1
0.1 0.05 0 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Stearat (%)
Gambar 2.c. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam palmitoleat
3.4 3.3 3.2 3.1 3 2.9 2.8 2.7 2.6 2.5 2.4
C-18-0
0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.d. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam stearat
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
75
31.5
Oleat (%)
31 30.5 30
C-18-1
29.5 29 28.5 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.e. Grafik Pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam oleat
51 50.5 Linoleat (%)
50 49.5 49 48.5
C-18-2
48 47.5 47 46.5 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.f. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam linoleat
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
76
5.2
Linolenat (%)
5 4.8 4.6 C-18-3
4.4 4.2 4 3.8 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.g Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam linolenat.
0.4 0.35 Arakidat (%)
0.3 0.25 0.2
C-20-0
0.15 0.1 0.05 0 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.h. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam arakidat
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
77
0.35
Gadoleinat (%)
0.3 0.25 0.2 C-20-1 0.15 0.1 0.05 0 0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Behenat (%)
Gambar 2.i. Grafik pengaruh lama fermentasi dengan kadar asam gadoleinat
0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
C-22-0
0
24
48
72
96
Waktu Fermentasi (Jam)
Gambar 2.j. Grafik pengaruh lama fermentasi terhadap kadar asam behenat
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
Lampiran 1 Tabel Data Sampel Tabel 1.a. Kadar Protein Sampel
Waktu
ml titrasi
Kadar protein
NaOH 0,021 N
(%)
1
90,7
28,64
2
91,2
29,06
3
92,3
29,98
1
83,5
22,61
2
82,1
21,44
3
81,4
20,85
1
80,3
19,93
2
80,7
20,26
3
83,3
22,44
1
78,6
18,51
2
79,9
19,59
3
77,3
17,42
1
78,0
18,00
2
76,6
16,83
3
75,9
16,24
perlakuan Fermentasi (jam) 0
24
48
72
96
Kadar protein Rata-rata (%)
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
29,23
21,63
20,88
18,51
17,02
70
71
Tabel 1.b. Kadar Lemak Sampel
Waktu fermentasi perlakuan
Berat awal (g)
Berat akhir (g)
kadar lemak (%)
Kadar lemak rata-rata (%)
1
2,94
2,56
12,92
12,77
2
3,83
3,33
13,05
3
3,56
3,12
12,35
1
2,97
2,61
12,12
2
3,52
3,13
11,07
3
3,75
3,37
10,13
1
2,93
2,58
11,94
2
2,94
2,62
10,88
3
3,41
3,12
8,50
1
3,02
2,73
9,60
2
3,11
2,89
7,07
3
3,18
2,86
10,06
1
3,17
2,96
6,62
2
3,59
3,32
7,52
3
2,95
2,78
5,76
(jam)
0
24
48
72
96
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
11,11
10,44
8,91
6,63
72
Tabel 1.c. Kadar Asam Fitat Sampel
Waktu fermentasi
Perlakuan
Absorbansi (Y)
Kadar asam fitat (%)
Kadar asam fitat rata-rata (%) 0,027
(jam) 0
24
48
72
96
1
0,213
0,028
2
0,240
0,026
3
0,216
0,027
1
0,375
0,019
2
0,385
0,018
3
0,375
0,019
1
0,443
0,015
2
0,416
0,016
3
0,416
0,016
1
0,485
0,013
2
0,483
0,013
3
0,483
0,013
1
0.520
0,011
2
0,522
0,010
3
0,522
0,010
0,019
0,016
0,013
0,010
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
78
79
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
80
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
81
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
82
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
83
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
84
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
85
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
86
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.
87
Pengaruh lama fermentasi terhadap kadar protein,lemak,komposisi asam lemak dan asam fitat pada pembuatan tempe. USU e-Repository © 2008.