FERMENTASI SUBSTRAT PADATFERMENTASI KECAP

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI

`Disusun oleh:Johana Lanna Christabella12.70.0093Kelompok: A3

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

2015Acara I11

3

1. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan praktikum fermentasi mengenai uji sensori kecap ditinjau dari segi aroma, warna, rasa, dan kekentalan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Uji Sensori Kecap KelBahan dan PerlakuanAromaWarnaKekentalanRasa

A1Kedelai hitam+inokulum komersial 0,5%+ cengekeh 1 gram+++++++++

A2Kedelai hitam+inokulum komersial 0,75%+ cengekeh 1 gram++++++

A3Kedelai hitam+inokulum komersial 0,75%+ daun serai 1 buah+++++

A4Kedelai hitam+inokulum komersial 1%+ daun serai 1 buah++++++

A5Kedelai hitam+inokulum komersial 1%+ pala 1 buah+++++++++

Keterangan:Aroma :Warna :+: Kurang kuat+: Kurang hitam++: Kuat++: Hitam+++: Sangat kuat+++: Sangat hitam

Kekentalan :Rasa :+: Kurang kental+: Kurang manis++: Kental++: Manis+++: Sangat Kental+++: Sangat manis

Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa hasil pengamatan yang ditinjau dari parameter aroma, aroma kuat ada pada kelompok A1, A2, dan A5, sedangkan aroma kurang kuat berdasarkan pada kelompok A3 dan A4. Kemudian dari segi warna diketahui kelompok A1 dan A5 berwarna hitam, sedangkan kelompok A2, A3, dan A4 berwarna kurang hitam. Untuk parameter rasa, rasa pada kelompok A1 dan A5 adalah sangat kuat, sedangkan pada kelompok A2, A3 dan A4 mendapatkan rasa yang kuat. Pada parameter kekentalan, kelompok A1, A4 dan A5 memiliki kekentalan yang kental, sedangkan untuk kelompok A2 dan A3 memiliki kekentalan yang kurang kental.

2. PEMBAHASAN

Pada praktikum fermentasi dengan bab Fermentasi Substrat Padat Fermentasi Kecap ini dilakukan proses pembuatan kecap dengan menggunakan bahan kacang kedelai hitam. Menurut jurnal Biochemical Changes in the Fermentation of the Soy Sauce Prepared with Bittern yang ditulis oleh Mao (2012) menjelaskan bahwa kecap merupakan makanan yang diolah dengan fermentasi yang biasa dikonsumsi di Cina, Korea, dan Jepang dan mulai populer pada tahun-tahun ini. Dalam jurnal tersebut juga dijelaskan bahwa kecap merupakan bumbu masak traidisional yang mengalami proses fermentasi, selain itu kecap juga telah dibuktikan dapat meningkatkan kesehatan manusia, seperti penyerapan Fe (iron). Proses fermentasi kecap mengalami tahap yang panjang dan cukup rumit, termasuk proses sakarifikasi pati, degradasi gula, fermentasi alkohol, proteolisis, pembentukan aroma, reaksi asam pantotenat, dan reaksi maillard. Tahap yang biasa dilakukan secara tradisional dengan sistem batch dimulai dengan fermentasi dengan Aspergillus pada campuran kedelai dan gandum pada rasio tertentu. Selanjutnya, Tong et al. (2011) menambahkan dalam jurnal Determination of Quality Properties of Soy Sauce by Support Vector Regression Coupled with SW-NIR Spectroscopy bahwa kecap secara umum terbuat dari kacang kedelai yang diolah dengan tekanan dan temperatur yang tinggi, dan dibantu oleh mikroorganisme. Parameter kualitas utama pada kecap adalah kandungan amino nitrogen, total asam atau garam, dan warna yang biasanya diukur dengan metode kimiawi. Total asam dan amino nitrogen ditentukan dengan netralisasi titrasi dengan alat acidimeter untuk mengetahui titik akhir titrasi, sedangkan total asam atau garam diukur dengan metode titrasi dan untuk mengukur warna dengan alat spektrofotometri.

Pada jurnal yang ditulis oleh Wu et al. (2009) dengan judul Effect of Temperature On Moromi Fermentation of Soy Sauce with Intermittent Aeration dijelaskan bahwa suhu fermentasi memegang peranan penting dalam menentukan pelayuan dan kualitas dari kecap. Pada proses produksi secara normal, suhu fermentasi biasanya bergantung pada suhu lingkungan. Namun, nampaknya akan lebih baik jika suhu lingkungan dipertahankan pada 15C selama satu bulan pertama dalam masa fermentasi dan kemudian suhu fermentasi dapat dinaikkan menjadi 30C. Dalam jurnal yang berjudul Yanfang&Wenyi (2009) Flavor and Taste Compounds Analysis in Chinese Solid Fermented Soy Sauce, dipaparkan bahwa karakteristik pembentukan flavor dan rasa pada kecap didasarkan pada perlakuan proses produksi, seperti pemilihan bahan baku, saat proses fermentasi, dan strain. Langkah utama dalam meningkatkan flavor pada kecap melibatkan beberapa aspek, antara lain perlakuan panas, fermentasi koji, fermentasi moromi termasuk pelayuan, dan pasteurisasi.

Menurut Rahman (1992), berdasarkan kekentalannya kecap yang dikenal dalam masyarakat terbagi menjadi 2, yaitu kecap manis dan kecap asin. Kekentalan pada kecap manis lebih tinggi dibandingkan dengan kecap asin. Pada praktikum ini dilakukan pembuatan kecap manis dengan bahan baku yaitu berupa kedelai hitam. Berdasarkan Santoso (1994), dalam biji kedelai terdapat kandungan asam amino yang tinggi, selain itu juga memiliki sebagian besa zat gizi seperti prolin, asam asoarta, glutamat, dan leusin. Dengan adanya bahan dasar pembuatan kecap yang mengandung gizi tinggi, maka nantinya kecap yang dihasilkan juga memiliki gizi yang tinggi pula. Pada jurnal yang berjudul Kandungan Protein Kecap Manis Tanpa Fermentasi Moromi Hasil Fermentasi Rhizopus oryzae dan R. oligosporus yang dijelaskan oleh Purwoko&Handajani (2007), menjelaskan bahwa dalam kelompok kacang-kacangan, kedelai memiliki protein yang paling tinggi, yaitu sekitar 40%. Pada umumnya, kedelai yang diolah dalam pembuatan kecap adalah kedelai hitam. Fermentasi untuk membuat kecap dibagi menjadi 2 tahap yaitu fermentasi padat (koji), dan fermentasi moromi. Hasil fermentasi padat disebut koji/tempe dimana dibutuhkan waktu 3-5 hari. Selanjutnya, koji dikeringkan dan dilakukan perendaman dalam air garam 20% hingga 30%. Proses perendaman koji dalam air garam disebut fermentasi moromi. Mikroorganisme yang membantu dalam proses fermentasi moromi adalah jenis mikroba tahan garam seperti Hansenula sp., Zygosaccharomeces sp., dan Lactobacillus sp.

Pada proses pembuatan kecap, yang harus dipersiapkan adalah kedelai hitam yang telah direndam selama satu malam. Hal ini dilakukan dengan tujuan agar terjadi proses pemekaran kedelai, melalui proses hidrasi menggunakan air ke dalam kedelai sehingga kedelai menjadi lunak, dengan demikian, maka waktu yang dibutuhkan untuk pemasakan juga lebih cepat (Tortora el al.,1995). Kemudian menurut Kasmidjo, (1990) perendaman sebaiknya dilakukan dalam air yang berlebih, agar kedelai dapat menyerap air sehingga beratnya menjadi dua kali lipat. Air bekas rendaman kedelai akan mengeluarkan faktor yang menghambat pertumbuhan jamur dari dalam biji kedelai. Setelah proses perendalaman, dilakukan proses pencucian dan penirisan. Selanjutnya dilakukan perebusan hal ini bertujuan untuk melunakkan biji kedelai, merusak protein inhibitor, menghilangkan beany flavor atau bau langu, serta membunuh bakteri yang tidak diinginkan, dan menginaktifkan zat zat antinutrisi (Peppler & Perlman, 1979). Langkah selanjutnya setelah perebusan adalah penirisan kedelai hingga benar-benar kering. Hal ini bertujuan untuk menurunkan suhu yang terlalu tinggi akibat dari perebusan, sebab apabila keadaan kedelai masih panas dapat membunuh inokulum yang akan dibiakkan pada substrat yaitu kedelai (Santoso, 1994).

Gambar1. Penirisan kacang kedelaiSetelah itu, kedelai diletakkan pada besek dan kemudian diberikan inokulum komersial. Jenis inokulum yang digunakan dalam praktikum ini adalah Rhizopus sp. Penggunaan jenis kapang sesuai dengan teori Astawan&Astawan (1991) yang mengemukakan bahwa Aspergillus oryzae, Aspergillus soyae, Aspergillus niger dan Rhizopus sp merupakan jenis-jenis kapang yang sangat berperan dalam proses pembuatan kecap. Pada praktikum ini diberikan perlakuan yang berbeda-beda tiap kelompok yaitu kelompok A1 digunakan inokulum sebesar 0,5%, kelompok A2 dan A3 digunakan inokulum sebesar 0,75%, dan kelompok A4 serta A5 digunakan 1% inokulum. Hal ini dilakukan agar dapat dilakukan perbandingan hasil.

Gambar 2. Pemberian inokulum pada kacang kedelai

Setelah diinokulasi tampah ditutup dan diinkubasi selama 3 hari agar pertumbuhan jamur optimal. Proses penginkubasian dilakukan selama 3 hari bertujuan agar proses fermentasi kapang dapat berlangsung secara sempurna. Menurut Astawan & Astawan, (1991), bila proses fermentasi kapang terlalu cepat, maka enzim yang dihasilkan oleh kapang tidak akan menghasilkan komponen-komponen yang dapat menimbulkan reaksi penting, karena terlalu sedikit. Sebaliknya makin lama waktu fermentasi akan semakin banyak dihasilkan enzim sehingga cita rasa yang dihasilkan menjadi kurang baik. Proses penginkubasian juga harus memungkinkan terjadinya kontak dengan udara sebab proses fermentasi jamur dilakukan secara aerob yang berarti membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya. Pengaturan kondisi fermentasi tahap pertama ini mutlak diperlukan sebab suhu, aerasi dan kadar air yang tepat dapat mencegah pertumbuhan mikroorganisme kontaminan seperti Mucor sp dan bakteri yang bersifat proteolitik yang dapat mempengaruhi hasil kecap yang diperoleh (Kasmidjo, 1990).

Proses penginokulasian hingga tumbuhnya miselia jamur berwarna putih kehijauan merupakan proses fermentasi yang disebut dengan tahap koji. Tahap ini diawali dengan adanya pertumbuhan biakan pada substrat kedelai karena tersedianya nutrien yang dibutuhkan oleh mikroorganisme. Selama pertumbuhannya, jamur akan menghasilkan beberapa enzim yang dapat menghidrolisis komponen-komponen kompleks dalam kedelai. Diantaranya adalah peptidase dan amilase yang akan memecah komponen karbohidrat dan protein serta khususnya enzim protease yang akan memecah protein sebanyak 65-90% protein dari bahan dasar diubah dalam bentuk terlarut selama fermentasi (Tortora, 1995). Menurut Astawan & Astawan (1991), hasil-hasil pemecahan komponen-komponen gizi menjadi bagian-bagian yang lebih sederhana oleh enzim-enzim yang dihasilkan kapang selama proses fermentasi (amilase, maltase, fosfatase, lipase, proteinase, dan sebagainya) dapat mempengaruhi cita rasa pada hasil akhir kecap yang diperoleh. Selama pertumbuhan dan aktivitas inilah jamur akan menghasilkan struktur serabut berwarna putih kehijauan yang disebut dengan miselium. Kedelai yang diselimuti dengan miselia jamur yang berwarna putih kehijauan inilah yang disebut dengan koji (Santoso, 1994). Setelah itu kedelai yang sudah berjamur diaduk dan dikeringkan dalam dehumidifier selama 2-4jam.

Gambar 3. Kedelai yang telah dikeringkan dalam dehumidifier

Langkah selanjutnya adalah kedelai dimasukkan dalam toples plastik. Proses selanjutnya dalam pembuatan kecap adalah tahap moromi yaitu perendaman kedelai dalam larutan garam 20 % atau biasa disebut dengan brine fermentation. Tujuan perendaman dalam larutan garam ini selain untuk menimbulkan rasa asin adalah untuk mengekstraksi senyawa-senyawa sederhana hasil hidrolisis pada tahap fermentasi jamur. Di samping itu, perendaman dalam larutan garam berfungsi sebagai medium selektif yang berfungsi untuk mencegah pertumbuhan mikrobia berbahaya tetapi masih memungkinkan pertumbuhan khamir dan bakteri yang diperlukan dalam pembentukan cita rasa. Sebagai contoh adalah adanya pertumbuhan bakteri halofilik secara spontan yang membantu terbentuknya flavor yang khas (Tortora et al., 1995).

Penambahan larutan garam harus dalam keadaan berlebih dan menutupi seluruh permukaan kedelai. Hal ini dimaksudkan untuk menghambat dan mematikan sisa-sisa jamur yang masih ada sebab selama perendaman, kedelai akan menyerap air garam sehingga dapat mengeluarkan faktor yang menghambat pertumbuhan jamur dari dalam biji kedelai dan akan larut dalam air rendaman (Kasmidjo, 1990). Konsentrasi garam sebesar 20 % bertujuan untuk mencegah kedelai dari cemaran oleh kontaminan lainnya karena garam dalam jumlah yang tinggi akan mempunyai tekanan osmotik yang tinggi, sehingga mampu menarik air dari bahan pangan (Astawan & Astawan, 1991).

Gambar 4. Pembuatan larutan garam Gambar 5. Penambahan larutan garam

Setelah itu dilakukan pengadukan dan penjemuran rutin setiap harinya selama seminggu. Hal ini sesuai dengan pernyataan Tortora et al., (1995) Dalam brine fermentation, harus dilakukan proses pengadukan secara kontinyu agar larutan garam dapat homogen menyentuh permukaan substrat dan memberikan udara untuk merangsang pertumbuhan khamir dan bakteri yang diperlukan.

Gambar 6. Penjemuran Pada Tahap Fermentasi Moromi

Astawan & Astawan (1991) menyatakan, bahwa bakteri dan khamir yang terlibat dalam fermentasi kecap antara lain Lactobacillus delbrueckii dan Hansenula sp. Kemudian adanya proses fermentasi oleh bakteri akan menghasilkan asam asam organik (asam asetat, asam laktat, asam suksinat dan asam fosfat) yang berperan dalam pembentukan citarasa, warna dan daya simpan. Sedangkan fermentasi oleh khamir menghasilkan 4-etilguakol, 4-etilfenol dan 2-fenil etanol berperan dalam pembentukan citarasa khas kecap. Selain itu juga terjadi pembentukan warna yang disebabkan oleh reaksi pencoklatan antara beberapa komponen pembentuk citarasa dan gula (Kasmidjo, 1990). Astawan&Astawan (1991) juga menyatakan pertumbuhan bakteri dan khamir serta komponen-komponen yang dihasilkan tersebut terlihat dari hasil percobaan, dimana dihasilkan kedelai yang semakin berwarna putih, rendaman berwarna kuning keruh serta bau yang khas khususnya dengan semakin lama waktu perendaman. Perubahan warna larutan kecap menjadi keruh juga disebabkan karena reaksi browning antara gula pereduksi dengan gugus amino dari protein.

Setelah satu minggu, kedelai telah siap untuk digunakan dalam pemasakan kecap. Pertama-tama kedelai disaring yang diambil ialah filtrat dari larutan fermentasi yang dihasilkan. Pada tahap pemasakan ini dimulai dari perebusan filtrat fermentasi kemudian diberikan bumbu-bumbu yang telah disediakan. Menurut Santoso (1994) jenis bumbu yang diguankan juga akan berperan dalam menimbulkan cita rasa yang spesifik dari kecap.

Gambar 7. Penyaringan kacang kedelai Gambar 8. Persiapan bumbu

Digunakan gula jawa pada masing-masing kelompok yaitu 1 kg. Gula jawa yang ditambahkan adalah gula jawa yang telah dihancurkan menjadi potongan-potongan kecil. Hal ini dilakukan agar luas permukaan menjadi lebih besar dan membuat waktu memasak gula jawa menjadi lebih singkat.

Penambahan gula jawa dalam jumlah yang cukup besar pada pembuatan kecap manis, selain untuk mendapatkan rasa manis yang tepat juga bertujuan untuk memberikan kekentalan atau viskositas yang tinggi serta untuk memberikan warna coklat karamel yang sesuai dengan selera (Kasmidjo, 1990). Pemasakan filtrat bersama bahan yang ada dilakukan sampai mendidih sambil sesekali diaduk untuk meratakan flavor dan meningkatkan kekentalan. Langkah selanjutnya adalah menyaring kecap untuk memisahkan larutan kecap dengan bumbu-bumbu yang tersisa sehingga didapatkan kecap yang bersih untuk diuji secara organoleptik.

Gambar 9. Penambahan gula jawaSetelah gula jawa larut, ditambahkan bumbu-bumbu lainnya pada semua kelompok yaitu kayu manis 20 gram, ketumbar 3 gram, lengkuas 1 jentik, dan pekak 1 biji.

Gambar 10. Penambahan bumbu lainnyaTahap selanjutnya adalah dilakukan penambahan cengkeh 1 gram pada kelompok A1 dan A2, penambahan daun serai yang telah di geprek pada kelompok A3 dan A4, dan penambahan pala yang telah diparut sebanyak 1 buah pada kelompok A5. Kemudian diaduk secara kontinyu sampai mendidih, lalu dilakukan uji sensori.

Dari percobaan di atas dilakukan uji sensori kecap ditinjau dari segi aroma, warna, rasa, dan kekentalan. Dari pengujian tersebut untuk aroma didapatkan aroma yang kuat pada kelompok A1, A2, dan A5, sedangkan kelompok A3 dan A4 aromanya kurang kuat. Rahman (1992), menyatakan bahwa aroma yang di hasilkan pada kecap juga dapat dipengaruhi oleh jumlah inokulum yang ditambahkan. Jika jumlah inokulum yang ditambahkan banyak maka aroma yang dihasilkan akan semakin kuat karena komponen volatil akan semakin banyak pula.Namun hal tersebut berbeda dengan teori karena dalam praktikum ini A1 dan A2 dengan inokulum 0,5% dan 0,75% lebih memiliki aroma yang kuat dibanding kelompok lain A4 yang menggunakan inokulum sebanayak 1%. Hal ini mungkin dihasilkan oleh komponen aroma yang dihasilkan karena adanya reaksi kimiawi yang terjadi selama pemanasan hingga dihasilkan komponen-komponen nirogen seperti arginin, putresin, kadaverin, ammonia, serta histidin. Komponen-komponen ini bila membentuk senyawa garam dengan asam glutamat akan membuat flavor yang enak. Demikian pula arginin, histidin, lisin, putresin dengan asam suksinat juga dapat menyebabkan flavor yang enak yang berasal dari bumbu-bumbu tambahan lainnya (Tortora, 1995).

Kemudian dari segi warna diketahui kelompok A1 dan A5 mendapatkan warna yang hitam sedangkan kelompok A2, A3, dan A4 mendapatkan warna yang kurang hitam.Warna disini dipengaruhi oleh penggunaan gula jawa, dimana gula jawa tersebut ada yang berwarna hiam dan berwarna coklat. Kasmidjo (1990) mengatakan bahwa, warna yang dihasilkan kecap sebenarnya terbentuk karena tercipta reaksi antar asam-asam amino dengan gula reduksi. Warna yang dihasilkan kecap dibentuk karena adanya reaksi antar asam-asam amino dengan gula reduksi. Jenis gula yang terdapat dalam kecap diantaranya glukosa, galaktosa, maltosa, xilosa, arabinosa dan komponen gula alkohol yaitu gliserol dan manitol. Peppler&Perlman (1979) menyatakan bahwa pada umumnya kecap berwarna coklat kehitaman yang pada prinsipnya warna kecap yang dihasilkan ini disebabkan karena adanya penambahan bumbu-bumbu saat pemasakan, khususnya gula jawa. Setelah itu dari segi rasa, pada kelompok A1 dan A5 didapatkan rasa yang sangat kuat, sedangkan kelompok A2, A3, dan A4 didapatkan rasa yang kuat. Parameter rasa yang sangat kuat dapat terbentuk karena adanya bumbu tambahan seperti cengkeh pada A1, dan pala pada A5. Seperti pada jurnal yang telah dipaparkan oleh Yanfang&Wenyi (2009) dengan judul Flavor and Taste Compounds Analysis in Chinese Solid Fermented Soy Sauce, bahwa karakteristik pembentukan flavor dan rasa pada kecap didasarkan pada perlakuan proses produksi, seperti pemilihan bahan baku, saat proses fermentasi, dan strain. Langkah utama dalam meningkatkan flavor pada kecap melibatkan beberapa aspek, antara lain perlakuan panas, fermentasi koji, fermentasi moromi termasuk pelayuan, dan pasteurisasi. Pada kelompok A1 dan A5 memberikan rasa yang sangat kuat yang dipengaruhi oleh salah beberapa faktor yang telah disampaikan oleh Yanfang&Wenyi, yaitu perlakuan proses produksi dan pemilihan bahan baku. Perlakuan pada proses produksi disini adalah penambahan bumbu seperti cengkeh dan pala yang akan meningkatkan rasa, sedangkan pada pemilihan bahan baku dapat memiliki kemungkinan bahwa kedelai yang digunakan oleh kelompok A1 dan A5 memiliki karakteristik yang lebih baik daripada kedelai yang digunakan oleh kelompok lainnya.

Selanjutnya pada parameter kekentalan, kelompok A1, A4, dan A5 memiliki kekentalan yang kental, sedangkan kekentalan pada kelompok A2 dan A3 adalah kurang kental. Viskositas yang kental didapatkan dengan adanya konsentrasi gula jawa, dan suhu pemasakan serta lamanya waktu pemasakan. Kecap terutama kecap manis jika ditambahkan gula jawa dalam jumlah yang besar, didukung dengan suhu yang tepat dan lama proses pemasakan yang cukup, maka dapat menaikkan viskositas (Kasmidjo, 1990). Perbedaan kekentalan antara kelompok A1, A4, A5 dan A2, A3 dapat terjadi karena suhu dan lamanya waktu pemanasan tidak dilakukan secara seragam, sehingga dapat terjadi kemungkinan pada kelompok A1, A4, dan A5 melakukan pemanasan dengan suhu dan waktu yang tepat sehingga menghasilkan kekentalan yang baik.1

3. KESIMPULAN

Kecap adalah bahan pangan olahan dari kedelai hitam yang dibuat dengan proses fermentasi, sehingga produk yang dihasilkan dapat lebih mudah dicerna oleh tubuh manusia Kecap yang dikenal dalam masyarakat terbagi menjadi 2 macam dilihat dari kekentalannya, yaitu kecap manis dan kecap asin Tahap koji adalah tahap fermentasi oleh kapang yang ditandai dengan pertumbuhan miselia berwarna putih kehijauan pada permukaan kedelai Tahap Moromi merupakan proses fermentasi kedelai dalam larutan garam oleh bakteri dan khamir Semakin tinggi penggunaan inokulum maka aroma yang dihasilkan akan semakin kuat karena komponen volatil akan semakin banyak pula Warna yang dihasilkan kecap terbentuk karena adanya reaksi antar asam-asam amino dengan gula reduksi, dan karena adanya penambahan bumbu-bumbu saat pemasakan, khususnya gula jawa Pembentukan flavor dan rasa pada kecap didasarkan pada perlakuan proses produksi, seperti pemilihan bahan baku, saat proses fermentasi, dan strain Penambahan gula jawa, pemasakan suhu yang tepat dan lama proses pemasakan yang cukup, maka dapat menaikkan viskositas kecap

Semarang, 16 Juni 2015Asisten dosen: Abigail Sharon Frisca Melia

Johana Lanna Christabella 12.70.0093

13

12