iv hasil dan pembahasan - repository.unpas.ac.idrepository.unpas.ac.id/30560/6/iv hasil dan...

74

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menguraikan mengenai : (1) Penelitian Pendahuluan, (2) Penelitian

Utama dan (3) Tepung yang Terpilih Setelah Fermentasi

4.1. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menentukan konsentrasi tepung ubi

jalar yang dipilih untuk substrat yang akan digunakan pada penelitian utama.

Penelitian pendahuluan yang dikerjakan meliputi penyegaran Aspergillus oryzae,

pembuatan tepung ubi jalar tanpa fermentasi, analisis tepung ubi jalar tanpa

fermentasi, pembuatan koji Aspergillus oryzae tanpa penambahan tepung ubi jalar,

pembuatan koji Aspergillus oryzae yang ditambahkan tepung ubi jalar dengan

konsentrasi yang berbeda, dan penentuan jumlah sel hidup koji Aspergillus oryzae.

4.1.1. Penyegaran Aspergillus oryzae

Penyegaran Aspergillus oryzae dimulai dengan cara memindahkan biakan

murni Aspergillus oryzae ke dalam media agar miring (PDA), kemudian dilakukan

proses inkubasi selama 5 – 6 hari pada suhu 35 – 370C, pengamatan kapang

Aspergillus oryzae dapat dilakukan secara visual, karena pertumbuhannya masih

terlihat oleh pandangan mata.

Media Pertumbuhan yang digunakan oleh Aspergillus oryzae dalam

penyediaan kultur dan inokulum untuk proses fermentasi yaitu media PDA.

Menurut Ruly (2008), PDA digunakan untuk menumbuhkan atau mengidentifikasi

khamir dan kapang. Dapat juga untuk enumerasi khamir dan kapang dalam suatu

sampel atau produk makanan. PDA mengandung sumber karbohidrat dalam jumlah

75

cukup yaitu terdiri dari 20% ekstrak kentang dan 2% glukosa sehingga baik untuk

pertumbuhan kapang dan khamir tetapi kurang baik untuk pertumbuhan bakteri.

Kebanyakan kapang bersifat mesofilik, yaitu tumbuh baik pada suhu kamar

(20-25 0C). Suhu optimum pertumbuhan untuk kebanyakan kapang adalah sekitar

25-30 0C, tetapi beberapa jenis kapang dapat tumbuh pada suhu 35-37 0C atau lebih

tinggi, seperti Aspergillus. Dalam pertumbuhan Aspergillus oryzae membutuhkan

oksigen, kebanyakan kapang dapat tumbuh pada kisaran pH yang luas, yaitu pH 2-

8,5, tetapi biasanya pertumbuhannya akan lebih baik pada kondisi asam atau pH

rendah (Fardiaz, 1992).

Jika dilihat di bawah mikroskop, berbagai jenis kapang mempunyai struktur

hifa dan spora yang berbeda-beda, dan karakteristik struktur tersebut digunakan

untuk mengidentifikasi kapang. Spora kapang pada umumnya mempunyai warna

tertentu tergantung dari jenis kapang, sehingga dapat dilihat secara langsung tanpa

menggunakan mikroskop (Fardiaz, 1988).

4.1.2. Pembuatan dan Analisis Tepung Ubi Jalar Tanpa Fermentasi

Secara garis besar pembuatan tepung ubi jalar meliputi pengupasan,

pengirisan atau penyawutan, pencucian, penjemuran atau pengeringan

menggunakan oven pada suhu 500C selama 5 jam, kemudian penggilingan dan

pengayakan 80 mesh (Suprapti, 2003). Komposisi kimia ubi jalar bervariasi

tergantung dari jenis, usia, keadaan tumbuh dan tingkat kematangan. Ubi jalar

merupakan sumber energi yang baik dalam bentuk karbohidrat. Ubi jalar

mempunyai kandungan air yang cukup tinggi, sewaktu dipanen, ubi jalar

76

mengandung bahan kering antara 16 - 40% dan dari jumlah tersebut sekitar 75-90%

adalah karbohidrat (Sulistiyo, 2006).

Hasil analisis kimia tepung ubi jalar tanpa fermentasi dapat dilihat pada

Tabel 10.

Tabel 10. Hasil Analisis Kimia Tepung Ubi Jalar Tanpa Fermentasi

Respon Analisis Tepung Ubi Jalar a Tepung Ubi Jalar b

Kadar Air 9,58 % 10,56 %

Kadar Protein 3,6 % 2,08 %

Kadar Pati 31,35 % 45,30 %

Kadar Amilosa 23,74 % 20,27 %

Gel Konsistensi - 55,5 mm

Sumber : (a) Yunisa, 2013

(b) Fauziah, 2017

Data pada Tabel 10, menunjukkan kadar air tepung ubi jalar yang diperoleh

yaitu 10,56%, kondisi ini sudah memenuhi syarat kadar air yang aman untuk tepung

yaitu <14% sehingga dapat mencegah pertumbuhan kapang (Winarno dan Jenie,

1974). Pada tabel di atas terdapat perbedaan komposisi kimia ubi jalar yang

dihasilkan. Hal ini disebabkan karena umur panen umbi yang berbeda, serta tingkat

kematangan umbi akan mempengaruhi kadar pati yang terkandung di dalam ubi

jalar. Semakin lama umur panen, kandungan pati umbi semakin meningkat, tetapi

setelah mencapai titik tertentu kandungan pati akan menurun. Hal ini sesuai dengan

fase pertumbuhan ubi jalar dimana saat awal pertumbuhan terjadi pemanjangan

dan petumbuhan cabang-cabang baru. Semakin banyak cabang, permukaan daun

semakin luas, sehingga penyerapan sinar matahari semakin tinggi, akibatnya hasil

fotosintesa dalam pembentukan pati yang cukup banyak. Namun, semakin tua umur

77

tanaman, aktivitas tanaman semakin menurun. Peristiwa ini menyebabkan kadar

pati pada ubi jalar akan menurun dengan semakin menuanya umur umbi (Edmon

and Ammerman, 1971 dalam Antarlina, 1997).

Selain dipengaruhi oleh umur panen umbi, komposisi kimia yang

terkandung pada tepung ubi jalar juga dipengaruhi oleh unsur-unsur kimia mikro

dan makro yang terdapat di dalam tanah sebagai unsur hara, tinggi dan rendahnya

dataran penanaman, pupuk yang digunakan, frekuensi pemberian pupuk, curah

hujan, dan panjang waktu tanaman ubi jalar menerima sinar matahari selama

ditanam. Unsur-unsur makro hara yang ada di dalam tanah dan dibutuhkan tanaman

diantaranya N, P, K, Ca, S, dan Mg. Senyawa nitrogen yang ada di dalam tanah

berfungsi sebagai pembentukan klorofil dan protein bagi tanaman (Rosmarkam dan

Yuwono, 2002).

Ginting (2010), menyatakan bahwa nilai gizi ubi jalar secara kualitatif

dipengaruhi oleh varietas, lokasi tempat penanaman dan musim tanam. Pada musim

kemarau dari varietas yang sama akan menghasilkan tepung yang memiliki nilai

gizi yang relatif tinggi dari pada musim penghujan, demikian juga ubi jalar yang

berdaging merah muda umumnya mempunyai kadar karoten lebih tinggi daripada

yang berwarna putih. Ubi jalar yang berwarna putih lebih diarahkan untuk

pengembangan tepung dan pati karena umbi yang berwarna cerah cenderung lebih

baik kadar patinya dan warna tepung lebih menyerupai terigu (Rosmarkam dan

Yuwono, 2002).

78

4.1.3. Pembuatan Koji Aspergillus oryzae Tanpa Penambahan Tepung Ubi Jalar

Pada tahap selanjutnya dilakukan pembuatan koji Aspergillus oryzae yaitu

starter kering mikroorganisme yang akan digunakan pada proses fermentasi dalam

pembuatan tepung ubi jalar fermentasi. Pembuatan koji Aspergillus oryzae tanpa

penambahan tepung ubi jalar bertujuan untuk mengembangbiakkan koji dalam

substrat yang banyak mengandung karbohidrat dan untuk penyediaan

mikroorganisme dalam bentuk kering yang dapat memperpanjang umur simpan,

serta digunakan untuk penambahan pada pembuatan koji yang ditambahkan tepung

ubi jalar.

Fermentasi koji berlangsung selama 2-3 hari, jika fermentasi terlalu cepat,

maka aktivitas enzim yang dihasilkan oleh kapang belum mencapai maksimum

sehingga tidak akan menghasilkan komponen penguraian substrat yang sempurna,

sebaliknya makin lama waktu fermentasi semakin banyak spora dan amonia yang

dihasilkan sehingga diduga menjadi off-flavor (Amalia,2008). Bakteri sebagai

inokulum dalam proses fermentasi membutuhkan waktu lebih sedikit dibandingkan

kapang karena waktu generatifnya lebih cepat yaitu 1 sampai 2 jam, sedangkan

kapang 3 sampai 6 hari (Fardiaz, 1988).

Lama fermentasi berkaitan dengan fase pertumbuhan mikroba yang akan

terus berubah dari waktu ke waktu selama proses fermentasi berlangsung. Menurut

Aisjah (1995) waktu inkubasi yang singkat mengakibatkan terbatasnya kesempatan

mikroba untuk terus tumbuh dan berkembangbiak sehingga jumlah komponen

substrat yang dapat diubah menjadi massa sel juga sedikit. Sebaliknya dengan

waktu inkubasi yang lebih lama berarti akan semakin banyak kesempatan mikroba

79

untuk tumbuh dan berkembangbiak sampai tercapai fase stationer, yaitu laju

pertumbuhan sama dengan nol dan jumlah massa sel total konsta. Lama inkubasi

pada umumnya tergantung pada jenis mikroorganisme dan substrat yang

digunakan.

4.1.4. Pembuatan Koji Aspergillus oryzae dengan Penambahan Konsentrasi

Tepung Ubi Jalar yang Bervariasi

Pada pembuatan koji Aspergillus oryzae tahap II, dilakukan penambahan

tepung ubi jalar dengan konsentrasi yang berbeda, bertujuan untuk

mengadaptasikan pengembangbiakan mikroorganisme pada media yang akan

digunakan untuk fermentasi dan memperbanyak jumlah sel hidup mikroorganisme

pada substrat koji Aspergillus oryzae. Konsentrasi tepung ubi jalar yang

ditambahkan pada koji Aspergillus oryzae yaitu 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%,

0,6%, 0,7%, 0,8%, 0,9%, 1,0%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4% dan 1,5% dari berat bahan.

Karbohidrat di dalam ubi jalar dapat dirombak oleh mikroorganisme menjadi

bentuk gula-gula sederhana seperti glukosa. Glukosa digunakan sebagai sumber

energi dan sumber karbon yang digunakan untuk membentuk material penyusun sel

baru (Daniya, 2010).

Penentuan jumlah konsentrasi tepung ubi jalar terpilih pada koji Aspergillus

oryzae dilakukan dengan menghitung jumlah sel hidup Aspergillus oryzae yang ada

di dalam koji. Koji dengan jumlah sel hidup terbanyak digunakan untuk fermentasi

pada penelitian utama. Hasil perhitungan sel hidup di dalam koji Aspergillus oryzae

dengan penambahan konsentrasi tepung ubi jalar yang berbeda dapat dilihat pada

Tabel 11.

80

Berdasarkan data pada Tabel 11. jumlah sel hidup yang paling banyak pada

koji Aspergillus oryzae dengan penambahan tepung ubi jalar yaitu koji Aspergillus

oryzae dengan konsentrasi tepung ubi jalar 0,8% yaitu sebanyak 653 sel hidup yang

terlihat pada mikroskop dan hasil perhitungan total sel hidup adalah 54.416.667.

Selama fermentasi, karbohidrat akan berkurang karena dirombak menjadi gula-gula

sederhana. Penambahan tepung ubi jalar dengan konsentrasi yang tinggi akan

menyebabkan pertumbuhan inokulum yang tinggi, sehingga kemampuan

mikroorganisme untuk melakukan fermentasi terhadap substrat akan berkurang.

Kepadatan inokulum yang tinggi membuat inokulum sulit untuk tumbuh sempurna

yang pada gilirannya menyebabkan kematian mikroorganisme (Rahman, 1992).

Tabel 11. Hasil Penentuan ∑ Sel Hidup Koji Aspergillus oryzae dengan

Penambahan Konsentrasi Tepung Ubi Jalar yang Bervariasi.

No. Konsentrasi Tepung Ubi

Jalar pada Koji Tahap II

(%)

∑ Sel Hidup

1. 0 12.250.000

2. 0,1 13.833.333

3. 0,2 22.666.667

4. 0,3 28.666.667

5. 0,4 25.083.333

6. 0,5 38.750.000

7. 0,6 10.416.667

8. 0,7 26.500.000

9. 0,8 54.416.667

10. 0,9 18.666.667

11. 1,0 15.166.667

12. 1,1 27.000.000

13. 1,2 17.833.333

14. 1,3 45.250.000

15. 1,4 9.083.333

16. 1,5 20.416.667

81

Perumbuhan optimum Aspergillus oryzae di dalam substrat koji terjadi pada

konsentrasi tepung ubi jalar 0,8%, sesuai dengan kebutuhan karbon yang

dibutuhkan oleh Aspergillus oryzae .

4.2. Hasil Penelitian Utama

Hasil penelitian utama bertujuan untuk melihat adanya korelasi perlakuan

yang dicobakan pada pembuatan tepung ubi jalar dengan cara fermentasi terhadap

respon yang diuji yaitu kadar air, kadar pati, kadar protein, kadar amilosa, gel

konsistensi dan amilografi.

4.2.1. Kadar Air Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

Hasil analisis kadar air tepung ubi jalar setelah fermentasi dengan perlakuan

lama fermentasi dan konsentrasi koji yang bervariasi dapat dilihat pada Tabel 12.

Tabel 12. Kadar Air Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi dengan Perlakuan Lama

Fermentasi dan Konsentrasi Koji yang Bervariasi

Lama Fermentasi

(Jam)

Kadar Air Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

(%)

Konsentrasi Koji Aspergillus oryzae

0,5 % 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0%

12 10,03 9,99 9,98 9,80 9,78 9,68

24 9,89 9,81 9,49 9,14 9,05 8,99

36 9,26 9,06 8,99 8,87 8,78 8,76

48 8,88 8,60 8,27 8,20 8,11 7,96

60 8,80 8,79 8,63 8,49 8,31 8,10

72 8,69 8,37 8,11 8,06 7,92 7,41

Kadar Air Tepung Ubi

Jalar Tanpa Fermentasi 10,56

Data pada Tabel 12. menunjukkan lama waktu fermentasi ubi jalar selama 72

jam dengan rentang waktu sampling (pengamatan) 12 jam dan konsentrasi koji

0,5% memberikan kadar air tepung ubi jalar yang dihasilkan dari proses fermentasi

menurun, dari kadar air awal sebelum fermentasi 10,56% menjadi 8,69% setelah

82

fermentasi. Hal yang sama akan memperlihatkan pula semakin banyak konsentrasi

koji yang ditambahkan pada fermentasi ubi jalar, memperlihatkan kadar air tepung

ubi jalar semakin rendah setelah akhir fermentasi. Pada konsentrasi koji Aspergillus

oryzae 3% dengan waktu fermentasi akhir 72 jam menunjukkan bahwa kadar air

ubi jalar semakin menurun yaitu menjadi 7,41%, sedangkan pada konsentrasi koji

Aspergillus oryzae yang ditambahkan sebesar 0,5% dengan lama fermentasi yang

paling singkat yaitu 12 jam menunjukkan kadar air sebesar 10,03%. Hal ini

menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentari koji yang ditambahkan pada waktu

yang sama akan menghasilkan kadar air yang semakin menurun.

Penurunan kadar air pada tepung ubi jalar yang telah difermentasi disebabkan

karena semakin meningkatnya konsentrasi koji Aspergillus oryzae dan semakin

lama waktu fermentasinya, akan mengakibatkan komponen-komponen kompleks

yang terdapat pada irisan ubi jalar mengalami penguraian oleh Aspergillus oryzae,

dan selama proses fermentasi berlangsung mengakibatkan air bebas yang terdapat

pada permukaan irisan ubi jalar semakin meningkat, sehingga pada saat proses

pengeringan irisan ubi jalar hasil fermentasi akan banyak air yang teruapkan.

Keadaan ini yang menyebabkan kadar air pada tepung ubi jalar yang telah

difermentasi akan semakin menurun.

Magdalena (2010), kadar air yang tinggi pada produk tepung-tepungan akan

sangat mengganggu stabilitas dari produk tersebut. Kandungan air yang tinggi pada

produk tepung-tepungan akan membuat tepung tersebut menggumpal apabila

disimpan. Dengan banyaknya kandungan air, kerusakan karena aktivitas

mikroorganisme akan cepat terjadi.

83

Tepung fermentasi cenderung memiliki kadar air yang lebih rendah dari pada

tepung kontrol. Penurunan kadar air disebabkan karena penguapan air terikat,

sebelum fermentasi sebagian molekul air membentuk hidrat dengan molekul-

molekul lain yang mengandung atom oksigen, karbohidrat, protein dan senyawa

organik lainnya sehingga sukar diuapkan, namun selama proses fermentasi

berlangsung enzim-enzim yang dihasilkan oleh mikroba akan memecah karbohidrat

dan senyawa-senyawa tersebut, sehingga air yang terikat berubah menjadi air bebas

(Agustawa, 2012).

Semakin tebal chips maka kadar air yang terkandung semakin tinggi, hal ini

diduga karena selama proses fermentasi berlangsung, terjadi degradasi pati dalam

bahan yang disertai dengan pembentukan gula-gula sederhana dan pelepasan air.

Degradasi pati oleh mikroba menyebabkan menurunnya kemampuan bahan

mempertahankan air, karena kehilangan gugus hidroksil yang mempunyai

kemampuan yang besar untuk mempertahankan air sehingga struktur gugus

hidroksil yang mudah dimasuki air. Selain itu, semakin luas permukaan chips pada

proses fermentasi maka semakin banyak mikroba yang kontak dengan bahan dalam

degradasi pati, sehingga semakin banyak jumlah air terikat yang terbebaskan,

akibatnya tekstur bahan menjadi lunak dan berpori. Keadaan ini menyebabkan

penguapan air selama proses pengeringan semakin mudah, dengan demikian kadar

air akan semakin menurun dalam jangka pengeringan yang sama (Pusparani dan

Yuwono, 2014).

84

Hasil analisis konsentrasi koji dan lama fermentasi memperlihatkan adanya

korelasi terhadap penurunan kadar air tepung ubi jalar yang telah difermentasi

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12 dan Gambar13.

Gambar 12. Hubungan Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Air Tepung Ubi Jalar

Hasil Fermentasi

Gambar 13. Hubungan Konsentrasi Substrat Koji Aspergillus oryzae Terhadap

Kadar Air Tepung Ubi Jalar Hasil Fermentasi

Pada Gambar 12, terlihat bahwa semakin lama waktu fermentasi

menunjukkan penurunan kadar air pada tepung ubi jalar pada konsentrasi koji 0,5%

dan menunjukkan adanya korelasi negatif. Begitu juga pada konsentrasi 1%, 1,5%,

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

0 12 24 36 48 60 72 84

Kad

ar a

ir (

%)

Waktu Fermentasi (Jam)

0,5

1

1,5

2

2,5

3

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Kad

ar A

ir (

%)

Konsentrasi Substrat Koji Aspergillus oryzae (%)

12Jam

24Jam

36Jam

48Jam

60Jam

72Jam

y = -0,407x + 10,108

r = -0,968

y = -0,197x + 9,2993

r = -0,971

y = -0,1766x + 8,9541

r = -0,962

y = -0,29x + 9,028

r = -0,978

y = -0,445x + 8,8733 r = -0,966

y = -0,02x + 10,29

r = -0,957

y = -0,027x + 10,265

r = -0,941

y = -0,035x + 9,9653

r = -0,969

y = -0,029x + 9,8773

r = -0,941

y = -0,026x + 9,892

r = -0,93

y = -0,03x + 10,18

r = -0,935

y = -0,407x + 10,108

r = -0,968

85

2%, 2,5%, 3%. Nilai koefisien korelasi (r) mendekati -1, memperlihatkan adanya

korelasi sempurna tidak langsung.

Pada Gambar 13, terlihat bahwa semakin tinggi konsentrasi koji

menunjukkan penurunan kadar air tepung ubi jalar pada waktu fermentasi 12 jam

dan menunjukkan adanya korelasi negatif. Begitu juga pada waktu fermentasi 24

jam, 36 jam, 48 jam, 60 jam, dan 72 jam. Nilai koefisien korelasi (r) mendekati -1,

memperlihatkan adanya korelasi sempurna tidak langsung.

Pada Gambar 12 dan Gambar 13, memperlihatkan adanya korelasi waktu

fermentasi dan konsentrasi koji yang digunakan untuk fermentasi terhadap kadar

air tepung ubi jalar yang telah difermentasi. Hal ini ditunjukkan oleh nilai koefisien

korelasi (r) masing-masing variabel yang besarnya mendekati -1, memperlihatkan

korelasi sempurna tidak langsung, dimana waktu fermentasi dan konsentrasi koji

yang semakin meningkat memberikan kadar air pada tepung ubi jalar yang

dihasilkan semakin menurun. Keadaan ini disebabkan karena proses pemanasan

yang terjadi selama proses pembuatan tepung fermentasi. Pada saat irisan ubi jalar

dikeringkan air bebas yang dihasilkan ini lebih banyak diuapkan, sehingga kadar

air tepung yang dihasilkan semakin menurun. Air bebas dihasilkan dari lamanya

waktu fermentasi dan banyaknya konsentrasi koji yang digunakan, karena pada saat

fermentasi terjadi penguraian senyawa-senyawa kompleks yang terdapat di dalam

ubi jalar, sehingga ir yang terdapat di dalam sel ubi jalar yang tadinya bersifat air

tidak bebas enjadi air bebas akibat keja enzim yang dikeluarkan oleh Aspergillus

oryzae.

86

Air yang diuapkan pada saat pengeringan suatu bahan merupakan air bebas

yang terdapat di dalam permukaan bahan. Laju penguapan air bebas sebanding

dengan perbedaan tekanan uap pada permukaan air dengan tekanan uap air di dalam

udara pengering. Bila konsentrasi air permukaan cukup besar sehingga permukaan

bahan tetap basah maka akan terjadi laju penguapan yang tetap (Henderson dan

Pabis, 1967).

4.2.2. Kadar Protein Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

Hasil analisis kadar protein tepung ubi jalar setelah fermentasi dengan

perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi koji yang bervariasi dapat dilihat pada

Tabel 13.

Tabel 13. Kadar Protein Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi dengan Perlakuan

Lama Fermentasi dan Konsentrasi Koji yang Bervariasi

Lama Fermentasi

(Jam)

Kadar Protein Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

(%)


0,5 % 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0%

12 6,53 6,54 6,56 6,59 6,69 6,70

24 6,63 6,78 6,96 6,80 7,09 7,41

36 7,00 7,32 7,40 7,05 7,14 7,49

48 7,16 7,30 7,54 7,94 8,21 8,26

60 7,38 7,41 7,90 8,11 8,37 8,40

72 7,99 8,34 8,37 8,58 8,79 8,85

Kadar Protein Tepung Ubi


Data pada Tabel 13. Menunjukkan lama waktu fermentasi ubi jalar selama 72

jam dengan rentang waktu sampling (pengamatan) 12 jam dan konsentrasi koji

0,5% memberikan kadar protein tepung ubi jalar yang dihasilkan dari proses

fermentasi meningkat, dari kadar protein awal sebelum fermentasi 2,20% menjadi

7,99% setelah fermentasi. Hal yang sama akan memperlihatkan pula semakin

banyak konsentrasi koji yang ditambahkan pada fermentasi ubi jalar,

87

memperlihatkan kadar protein tepung ubi jalar semakin meningkat setelah akhir

fermentasi. Pada konsentrasi koji Aspergillus oryzae 3% dengan lama waktu

fermentasi akhir 72 jam menunjukkan bahwa kadar protein ubi jalar semakin

meningkat yaitu menjadi 8.85%, sedangkan pada konsentrasi koji Aspergillus

oryzae yang ditambahkan sebesar 0,5% dengan lama fermentasi yang paling singkat

yaitu 12 jam menunjukkan kadar protein sebesar 6,53%. Hal ini menunjukkan

bahwa semakin tinggi konsentari koji yang ditambahkan pada waktu yang sama

akan menghasilkan kadar protein yang semakin meningkat. Kadar protein tertinggi

dihasilkan dari proses fermentasi yang berlangsung selama 72 jam dengan

penambahan koji Aspergillus oryzae sebanyak 3%.

Berdasarkan hasil analisis protein pada tepung ubi jalar yang telah

difermentasi, menunjukkan bahwa konsentrasi koji yang meningkat dan waktu

fermentasi yang semakin lama menyebabkan kadar protein semakin meningkat. Hal

ini disebabkan karena semakin tinggi konsentrasi koji yang ditambahkan pada saat

fermentasi mengakibatkan aktivitas enzim proteolitik yang dihasilkan oleh

Aspergillus oryzae semakin meningkat untuk menguraikan protein menjadi asam-

asam amino, sehingga nitrogen terlarutnya akan mengalami peningkatan

(Medikasari, 2009).

Tumbuhnya kapang Aspergillus oryzae akan meningkatkan kandungan

protein dalam tepung. Protein yang meningkat selama proses fermentasi

dikarenakan adanya pengayaan protein dari sel mikroorganisme. Proses

peningkatan kandungan protein karena adanya pembentukan single cell protein atau

protein sel tunggal (Litchfield, 1983). Menurut Tannembaum (1971), protein sel

88

tunggal adalah istilah yang digunakan untuk protein kasar atau murni yang berasal

dari mikroorganisme, seperti bakteri, khamir, kapang, ganggang dan protozoa.

Mikroba yang digunakan dalam proses fermentasi dapat menghasilkan enzim yang

akan mendegradasi senyawa-senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dan

mensintesis protein yang merupakan pengkayaan protein bahan (Darmawan, 2006).

Peningkatan protein dalam proses fermentasi dapat diakibatkan oleh

terbentuknya protein sel tunggal dan asam amino. Peningkatan kandungan protein

kasar disebabkan oleh penambahan protein sel tunggal yang berasal dari N substrat

menjadi N mikrobia. Penambahan protein kasar terjadi akibat biomassa sel bakteri

yang menempel pada substrat.

Kenaikan kadar protein pada substrat fermentasi padat diakibatkan oleh

penambahan protein yang diperoleh dari peubahan nitrogen inorganik menjadi

protein sel selama pertumbuhan kapang (Purwadaria dan Laelasari, 2004).

Tingginya peningkatan protein pada substrat padat karena kapang sendiri

mengandung asam nukleat yang dapat memberikan kontribusi N. Populasi mikroba

yang tinggi mengakibatkan kandungan protein kasar tinggi karena mikroba

sebagian besar terdiri dari protein (Wizna, 2009).

Selain itu meningkatnya kandungan protein selama proses fermentasi karena

glukosa akan diubah menjadi asam piruvat melalui jalur glikolisis kemudian dari

proses glikolisis akan terbentuk senyawa-senyawa intermediet yang selanjutnya

melalui proses aminasi maupun transaminasi dapat menghasilkan asam-asam

amino. Terbentuk empat jenis asam amino, yaitu serin dibentuk dari sintesis 3-fosfo

gliserat, serin akan menghasilkan glisin dan sistein serta alanin yang terbentuk dari

89

asam piruvat yang merupakan produk dari proses glikolisis (Mark et al., 1996).

Ketika proses fermentasi selesai antara sel yang tumbuh dengan sisa substratnya

tidak dipisahkan atau disebut dengan Microbial Biomass Product (MBP) sehingga

protein akan terakumulasi dan terjadi peningkatan kandungan protein (Muhiddin,

2001). Hasil analisis konsentrasi koji Aspergillus oryzae yang berbeda dengan lama

waktu fermentasi yang berbeda pula terhadap perubahan kadar protein tepung ubi

jalar yang telah difermentasi dapat dilihat pada Gambar 14 dan Gambar 15 .

Gambar 14. Hubungan Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Protein Tepung Ubi

Jalar Hasil Fermentasi


Kadar Protein Tepung Ubi Jalar Hasil Fermentasi

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

0 12 24 36 48 60 72 84

Kad

ar P

rote

in (

%)


0,5

1

1,5

2

2,5

3

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Kad

ar P

rote

in (

%)


12 Jam

24 Jam

36 Jam

48 Jam

60 Jam

72 Jam

y = 0,0231x + 6,144

r = 0,971

y = 0,0258x + 6,1946

r = 0,9327

y = 0,0285x + 6,254

r = 0,9925

y = 0,0351x + 6,0346

r = 0,9789

y = 0,0366x + 6,174

r = 0,9705

y = 0,0345x + 6,4026

r = 0,981

y = 0,076x + 6,4686

r = 0,9452

y = 0,2668x + 6,478

r = 0,8996

y = 0,0891x + 7,0773

r = 0,419

y = 0,4931x + 6,872

r = 0,9829

y = 0,468x + 7,1093

r = 0,9689

y = 0,3348x + 7,9006

r = 0,9764

90


menunjukkan peningkatan kadar protein pada tepung ubi jalar pada konsentrasi koji

0,5% dan menunjukkan adanya korelasi positif. Begitu juga pada konsentrasi 1%,

1,5%, 2%, 2,5%, 3%. Jika dibandingkan konsentrasi koji 0,5%, 1%, 1,5%, 2%,

2,5%, 3% maka konsentrasi koji 3% mendekati nilai korelasi sempurna atau yang

paling berkorelasi diantara konsentrasi yang lainnya. Nilai koefisien korelasi (r)

mendekati 1, memperlihatkan adanya korelasi sempurna.


menunjukkan peningkatan kadar protein tepung ubi jalar pada waktu fermentasi 12

jam dan menunjukkan adanya korelasi positif. Begitu juga pada waktu fermentasi

24 jam, 36 jam, 48 jam, 60 jam, dan 72 jam. Jika dibandingkan waktu fermentasi

12 jam, 24 jam, 36 jam, 48 jam, 60 jam, dan 72 jam, maka waktu fermentasi 48 jam

mendekati nilai korelasi sempurna atau yang paling berkorelasi diantara waktu

fermentasi yang lainnya. Nilai koefisien korelasi (r) mendekati 1, memperlihatkan

adanya korelasi sempurna.



protein tepung ubi jalar yang telah difermentasi. Hal ini ditunjukkan oleh nilai

koefisien korelasi (r) masing-masing variabel yang besarnya mendekati 1,

memperlihatkan korelasi sempurna pengaruh waktu fermentasi dan konsentrasi koji

yang digunakan terhadap kadar protein tepung ubi jalar yang dihasilkan. Waktu

fermentasi yang semakin lama dan konsentrasi koji yang semakin meningkat

memberikan kadar protein pada tepung ubi jalar yang dihasilkan semakin

91

meningkat. Peningkatan kandungan protein selama proses fermentasi karena

glukosa akan diubah menjadi asam piruvat melalui jalur glikolisis, setelah itu terjadi

proses dehidrogenisasi asam piruvat yang mengubah asam piruvat menjadi asam

laktat dengan bantuan enzim laktat dehidrogenase. Asam laktat yang terbentuk akan

terurai menjadi protein sel tunggal. Terbentuk empat jenis asam amino, yaitu serin

dibentuk dari sintesis 3-fosfo gliserat, serin akan menghasilkan glisin dan sistein

serta alanin yang terbentuk dari asam piruvat yang merupakan produk dari proses

glikolisis (Mark et al., 1996).

Kadar protein mengalami kenaikan sejalan dengan meningkatnya waktu

fermentasi, karena kemampuan enzim protease dalam pemecahan protein semakin

besar seiring dengan semakin lama waktu fermentasi. Kenaikan kadar protein

terjadi karena degradasi oleh enzim protease sehingga protein terdegradasi menjadi

senyawa yang lebih sederhana, semakin lama fermentasi semakin banyak pula

komponen-komponen yang terdapat didalam ubi jalar yang diuraikan (Yunisa,

2013).

Protease merupakan enzim yang akan memotong polimer pada molekul

protein sehingga dapat dihasilkan molekul-molekul yang lebih sederhana. Dalam

hal ini, protease akan menghidrolisis ikatan polipeptida sehingga akan dihasilkan

produk dekomposisi berupa senyawa sederhana seperti peptida dan asam amino,

kemudian asam-asam amino akan terurai lebih lanjut menjadi komponen-

komponen lain yang berperan dalam pembentukan cita rasa produk. Protease juga

akan menghidrolisis molekul protein dalam bentuk yang lebih spesifik. (Yunisa,

2013).

92

4.2.3. Kadar Pati Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

Data pada Tabel 14. menunjukkan lama waktu fermentasi ubi jalar selama

72 jam dengan rentang waktu sampling (pengamatan) 12 jam dan konsentrasi koji

0,5% memberikan kadar pati tepung ubi jalar yang dihasilkan dari proses fermentasi

menurun, dari kadar pati awal sebelum fermentasi 55,83% menjadi 42,06% setelah

fermentasi. Hal yang sama akan memperlihatkan pula semakin banyak konsentrasi

koji yang ditambahkan pada fermentasi ubi jalar, memperlihatkan kadar pati tepung

ubi jalar semakin menurun setelah akhir fermentasi. Pada konsentrasi koji

Aspergillus oryzae 3% dengan waktu fermentasi akhir 72 jam menunjukkan bahwa

kadar pati tepung ubi jalar semakin menurun yaitu menjadi 39,56%, sedangkan

pada konsentrasi koji Aspergillus oryzae yang ditambahkan sebesar 0,5% dengan

lama fermentasi yang paling singkat yaitu 12 jam menunjukkan kadar pati sebesar

45,37%. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentari koji yang

ditambahkan pada waktu yang sama akan menghasilkan kadar pati yang semakin

menurun. Kadar pati tertinggi yang dihasilkan selama proses fermentasi

berlangsung yaitu terjadi pada waktu 12 jam dengan penambahan koji Aspergillus

oryzae sebanyak 0,5%, sedangkan kadar pati terendah yang dihasilkan selama

proses fermentasi berlangsung yaitu terjadi pada waktu 72 jam dengan penambahan

koji Aspergillus oryzae sebanyak 3%.

Hasil analisis kadar pati tepung ubi jalar setelah fermentasi dengan perlakuan

lama fermentasi dan konsentrasi koji yang bervariasi dapat dilihat pada Tabel 14.

93

Tabel 14. Kadar Pati Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi dengan Perlakuan


Lama Fermentasi

(Jam)

Kadar Pati Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

(%)


0,5 % 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0%

12 45,37 45,09 44,41 43,94 42,74 42,61

24 44,53 44,41 43,90 43,48 42,52 42,49

36 44,02 43,78 43,28 42,80 42,42 42,10

48 43,36 42,53 42,38 41,59 41,08 40,57

60 43,00 42,17 42,13 42,05 41,45 40,43

72 42,06 41,59 41,14 40,50 40,01 39,56

Kadar Pati Tepung Ubi


Penurunan kadar pati disebabkan karena selama proses fermentasi akan

terjadi penguraian pati menjadi glukosa oleh enzim amilase yang dimiliki

Aspergillus oryzae. Glukosa hasil penguraian akan digunakan oleh Aspergillus

oryzae dalam menunjang pertumbuhan. Enzim amilase berperan dalam mengubah

pati menjadi glukosa dengan memutuskan ikatan glukosida yaitu ikatan antara

molekul glukosa pada polimer pati. Hasil pemecahan glukosa oleh enzim amilase

akan digunakan untuk proses metabolisme. Proses metabolisme dimulai dengan

mengolah glukosa menjadi asam piruvat karena proses metabolisme terjadi secara

anaerob (fermentasi), maka asam piruvat yang terbentuk akan diubah menjadi

produk fermentasi yaitu Adenosin Tri Phosphate (ATP) yang digunakan sebagai

sumber energi kapang untuk tumbuh dan berkembang, kemudian hasil lainnya

adalah alkohol dan CO2 sebagai hasil metabolisme (Hawusiwa et al., 2015; Chen

and Johns, 1994).

Menurut Zubaidah (2006), kadar pati mengalami penurunan sejalan dengan

meningkatnya waktu fermentasi, karena kemampuan mikroba amilolitik dalam

94

pemecahan pati semakin besar seiring dengan semakin lama waktu fermentasi.

Penurunan kadar pati terjadi dikarenakan hidrolisis pati oleh enzim-enzim yang

dikeluarkan oleh Aspergillus oryzae sehingga pati terdegradasi menjadi senyawa

yang lebih sederhana dana semakin lama fermentasi semakin banyak komponen-

komponen yang terdapat di dalam ubi jalar yang diuraikan.

Hasil analisis konsentrasi koji Aspergillus oryzae yang berbeda dengan

waktu fermentasi yang berbeda pula terhadap perubahan kadar pati tepung ubi jalar

yang telah difermentasi dapat dilihat pada Gambar 16 dan Gambar 17.


menunjukkan penurunan kadar pati pada tepung ubi jalar. Pada konsentrasi koji

0,5% menunjukkan adanya korelasi negatif, begitu juga pada konsentrasi 1%, 1,5%,

2%, 2,5%, 3%. Nilai koefisien korelasi (r) mendekati -1, memperlihatkan adanya

korelasi sempurna tidak langsung.

Gambar 16. Hubungan Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Pati Tepung Ubi Jalar

Hasil Fermentasi

39,0

40,0

41,0

42,0

43,0

44,0

45,0

46,0

0 12 24 36 48 60 72 84

Kad

ar P

ati (

%)


0,5

1

1,5

2

2,5

3

y = -0,051x + 45,903 r = -0,993

y = -0,06x + 45,808 r = -0,99

y = -0,053x + 45,129

r = -0,992

y = -0,054x + 44,663

r = -0,954

y = -0,043x + 43,524

r = -0,921

y = -0,054x + 43,589

r = -0,964

95


Kadar Pati Tepung Ubi Jalar Hasil Fermentasi


menunjukkan penurunan kadar pati tepung ubi jalar pada waktu fermentasi 12 jam

dan menunjukkan adanya korelasi negatif. Begitu juga pada waktu fermentasi 24

jam, 36 jam, 48 jam, 60 jam, dan 72 jam. Nilai koefisien korelasi (r) mendekati -1,

memperlihatkan adanya korelasi sempurna tidak langsung.



pati tepung ubi jalar yang telah difermentasi. Hal ini ditunjukkan oleh nilai

koefisien korelasi (r) masing-masing variabel yang besarnya mendekati -1,

memperlihatkan korelasi sempurna tidak langsung pengaruh waktu fermentasi dan

konsentrasi koji yang digunakan terhadap kadar pati tepung ubi jalar yang

dihasilkan. Penurunan kadar pati disebabkan karena selama proses fermentasi akan

terjadi penguraian pati menjadi glukosa oleh enzim amilase yang dimiliki

Aspergillus oryzae. Glukosa hasil penguraian akan digunakan oleh Aspergillus

39,0

40,0

41,0

42,0

43,0

44,0

45,0

46,0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Kad

ar P

ati (

%)


12Jam

24Jam

36Jam

48Jam

60Jam

72Jam

y = -1,218x + 46,158

r = -0,98

y = -0,93x + 45,184

r = -0,972

y = -0,809x + 44,482

r = -0,996

y = -0,862x + 43,38 r = -0,935

y = -1,09x + 43,827 r = -0,991

y = -1,021x + 42,598 r = -0,998

96

oryzae dalam menunjang pertumbuhan. Enzim amilase berperan dalam mengubah

pati menjadi glukosa dengan memutuskan ikatan glukosida yaitu ikatan antara

molekul glukosa pada polimer pati. Hasil pemecahan glukosa oleh enzim amilase

akan digunakan untuk proses metabolisme.

Menurut Syuhada (2010), secara kimiawi perubahan bahan selama proses

fermentasi disebabkan oleh enzim yang dihasilkan oleh mikroba. Amilase

merupakan enzim yang berfungsi memecah pati. Menurut Ramos et al., (2000),

bakteri asam laktat dapat menghasilkan enzim ekstraseluler untuk menghidrolisis

pati menjadi dekstrin dan gula sederhana yang selanjutnya dimanfaatkan untuk

menghasilkan asam laktat, CO2, dan etanol.

4.2.4. Kadar Amilosa Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

Hasil analisis kadar amilosa tepung ubi jalar setelah fermentasi dengan

perlakuan lama fermentasi dan konsnetrasi koji yang bervariasi dapat dilihat pada

Tabel 15.

Tabel 15. Kadar Amilosa Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi dengan Perlakuan


Lama Fermentasi

(Jam)

Kadar Amilosa Tepung Ubi Jalar Setelah

Fermentasi (%)


0,5 % 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0%

12 19,54 19,90 16,88 23,05 25,47 19,26

24 25,75 26,28 25,11 25,35 30,80 27,41

36 23,49 25,67 24,58 22,97 24,14 27,37

48 22,77 25,27 23,17 23,62 23,86 23,09

60 22,20 22,65 23,33 21,68 21,64 19,50

72 24,22 23,33 23,54 25,03 25,67 25,47

Kadar Amilosa Tepung Ubi


97

Data pada Tabel 15. menunjukkan waktu fermentasi ubi jalar selama 72 jam

dengan rentang waktu sampling (pengamatan) 12 jam dan konsentrasi koji 0,5%

memberikan kadar amilosa tepung ubi jalar yang dihasilkan dari proses fermentasi

meningkat, dari kadar amilosa awal sebelum fermentasi 20,27% menjadi 24,22%

setelah fermentasi. Selama fermentasi ubi jalar berlangsung berdasarkan waktu dan

konsentrasi koji yang bervariasi, perubahan kadar amilosa pada tepung ubi jalar

tidak menetap, terjadi kenaikan dan penurunan pada waktu-waktu tertentu, namun

rata-rata kadar amilosa pada tepung ubi jalar setelah fermentasi mengalami

peningkatan. Pada konsentrasi koji Aspergillus oryzae 3% dengan waktu fermentasi

akhir 72 jam menunjukkan bahwa kadar amilosa ubi jalar semakin meningkat yaitu

menjadi 25,47%, sedangkan pada konsentrasi koji Aspergillus oryzae yang

ditambahkan sebesar 0,5% dengan lama fermentasi yang paling singkat yaitu 12

jam menunjukkan kadar pati sebesar 19,54%. Hal ini menunjukkan bahwa semakin

tinggi konsentari koji yang ditambahkan pada waktu yang sama akan menghasilkan

kadar amilosa yang semakin meningkat.

Menurut Zubaidah, dkk. (2006), peningkatan jumlah amilosa dikarenakan

akibat putusnya rantai cabang amilopektin pada ikatan α-1,6 dan secara otomatis

jumlah rantai cabang amilopektin berkurang dan meningkatnya jumlah rantai lurus

amilosa sebagai hasil pemutusan ikatan cabang. Semakin meningkatnya waktu

fermentasi, kadar pati semakin menurun seiring dengan meningkatnya kadar

amilosa karena kemampuan enzim dalam mendegradasi pati meningkat dengan

semakin bertambahnya waktu fermentasi. Kenaikan kadar amilosa disebabkan

98

karena saat fermentasi berlangsung enzim yang dihasilkan berperan dalam

pemutusan ikatan rantai cabang amilopektin, sehingga jumlah amilosa meningkat.

Semakin tinggi konsentrasi koji, semakin banyak enzim yang dihasilkan oleh

mikroba yang dapat merombak pati pada ubi jalar menjadi senyawa-senyawa

sederhana sebagai energi untuk aktivitas dan pertumbuhannya. Menurut Syuhada

(2010), secara kimiawi perubahan bahan selama fermentasi disebabkan oleh enzim

yang dihasilkan oleh mikroba. Amilase merupakan enzim yang berfungsi memecah

pati. Menurut Ramos et all. (2000), bakteri asam laktat dapat menghasilkan enzim

ektraseluler untuk menghidrolisis pati menjadi dekstrin dan gula sederhana yang

selanjutnya dimanfaatkan untuk menghasilkan asam laktat, CO2 dan etanol.

4.2.5. Gel Konsistensi Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

Hasil analisis gel konsistensi pada tepung ubi jalar yang telah difermentasi

dengan perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi koji yang bervariasi dapat dilihat

pada Tabel 16.

Tabel 16. Gel Konsistensi Ubi Jalar Setelah Fermentasi dengan Perlakuan Lama

Fermentasi dan Konsentrasi Koji yang Bervariasi

Lama Fermentasi

(Jam)

Gel Konsistensi (mm)


0,5 % 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0%

12 47,0 45,5 45,5 55,0 31,0 43,5

24 39,0 35,5 36,5 39,5 31,5 37,5

36 48,5 36,0 44,0 45,5 46,0 35,5

48 61,5 35,5 59,5 58,5 59,0 59,0

60 60,0 59,0 58,5 59,0 58,5 56,0

72 50,5 57,5 55,5 37,0 38,5 37,5

Gel Konsistensi Tepung

Ubi Jalar Tanpa Fermentasi 55,5

Data pada Tabel 16. menunjukkan bahwa panjang gel konsistensi pada

tepung ubi jalar sebelum difermentasi adalah 55,5 mm, hal ini menandakan

99

kandungan amilosa didalam tepung ubi jalar sebelum fermentasi berada pada posisi

sedang, akibatnya gel yang terbentuk panjangnya kurang dari 100 mm yang berarti

sedang. Setelah proses fermentasi berlangsung, terjadi penurunan dari amilopektin

yang menyebabkan gel konsistensi pada tepung ubi jalar menjadi menurun

panjangnya, namun kandungan amilosa pada tepung semakin meningkat.

Panjang gel tepung ubi jalar yang difermentasi selama 12 jam dengan

konsentrasi koji 0,5% adalah 47 mm dan kadar amilosanya sebesar 19,54%,

sedangkan pada waktu fermentasi selama 12 jam dengan konsentrasi koji 3%

panjang gel tepung ubi jalar menjadi 43 mm dengan kadar amilosa sebesar 19,26

%. Panjang gel tepung ubi jalar yang difermentasi selama 24 jam dengan

konsentrasi koji 0,5% adalah 39 mm dan kadar amilosanya sebesar 25,75%,


panjang gel tepung ubi jalar menjadi 37,5 mm dengan kadar amilosa sebesar

27.41%. Panjang gel tepung ubi jalar yang difermentasi selama 36 jam dengan

konsentrasi koji 0,5% adalah 48,5 mm dan kadar amilosanya sebesar 23,49%,


panjang gel tepung ubi jalar menjadi 35,5 mm dengan kadar amilosa sebesar

27.37%. Panjang gel tepung ubi jalar yang difermentasi selama 48 jam dengan

konsentrasi koji 0,5% adalah 61,5 mm dan kadar amilosanya sebesar 22,77%,


panjang gel tepung ubi jalar menjadi 59 mm dengan kadar amilosa sebesar 23.09%.

Panjang gel tepung ubi jalar yang difermentasi selama 60 jam dengan konsentrasi

koji 0,5% adalah 60 mm dan kadar amilosanya sebesar 22,20%, sedangkan pada

100

waktu fermentasi selama 60 jam dengan konsentrasi koji 3% panjang gel tepung

ubi jalar menjadi 56 mm dengan kadar amilosa sebesar 19,5%. Panjang gel tepung

ubi jalar yang difermentasi selama 72 jam dengan konsentrasi koji 0,5% adalah 50,5

mm dan kadar amilosanya sebesar 24,22%, sedangkan pada waktu fermentasi

selama 72 jam dengan konsentrasi koji 3% panjang gel tepung ubi jalar menjadi

37,5 mm dengan kadar amilosa sebesar 25.47%. Hal ini menunjukkan bahwa

semakin tinggi konsentari koji yang ditambahkan pada waktu yang sama akan

menghasilkan gel tepung ubi jalar semakin pendek sedangkan kadar amilosa

semakin meningkat.

Pada gel yang mengandung amilosa sekitar 25% akan menghasilkan gel

yang keras karena molekul pati membentuk jaringan, sebaliknya pada gel dengan

amilosa yang rendah bertekstur lembut dan tidak memiliki jaringan (Copeland,

2009 dalam Indrasari dan Mardiah).

4.2.6. Amilografi Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi

Data pada Tabel 17, memperlihatkan viskositas balik tepung ubi jalar yang

dibuat secara fermentasi untuk seluruh perlakuan menunjukkan lebih tinggi

daripada viskositas balik tepung ubi jalar tanpa fermentasi. Hal ini disebabkan

selama fermentasi berlangsung terjadi hidrolisis amilopektin yang memiliki rantai

α-1,6 glukosidik menjadi α-1,4 glukosidik, hal ini menyebabkan granula-granula

pati yang banyak mengandung rantai α-1,4 glukosidik lebih mudah menyerap air

dan pecah.

101

Tabel 17. Viskositas Tepung Ubi Jalar Setelah Fermentasi dengan Perlakuan


No. Sampel

Indikator Pengamatan

Suhu

Gelatinisasi

(0C)

Viskositas

Puncak

(cP)

Viskositas

Dingin

500C (cP)

Viskositas

Balik (cP)

1 a1b1 (12 jam 0,5 %) 81.9 - 2660.0 2660.0

2 a2b1 (12 jam 1,0 %) 92.6 - 300.0 300.0

3 a3b1 (12 jam 1,5 %) 83.1 - 2940.0 2940.0

4 a4b1 (12 jam 2,0 %) 82.0 - 2820.0 2820.0

5 a5b1 (12 jam 2,5 %) 81.3 - 2455.0 2455.0

6 a6b1 (12 jam 3,0 %) 94.2 - 45.0 45.0

7 a1b2 (24 jam 0,5 %) 84.9 - 2500.0 2500.0

8 a2b2 (24 jam 1,0 %) 80.8 - 2255.0 2255.0

9 a3b2 (24 jam 1,5 %) 79.3 - 2125.0 2125.0

10 a4b2 (24 jam 2,0 %) 79.8 - 2510.0 2510.0

11 a5b2 (24 jam 2,5 %) 82.1 2575.0 2665.0 90.0

12 a6b2 (24 jam 3,0 %) 81.0 3285.0 3965.0 680

13 a1b3 (36 jam 0,5 %) 88.8 - 3050.0 3050.0

14 a2b3 (36 jam 1,0 %) 88.4 - 2940.0 2940.0

15 a3b3 (36 jam 1,5 %) 82.0 3565.0 4025.0 460.0

16 a4b3 (36 jam 2,0 %) 83.0 - 4945.0 4945.0

17 a5b3 (36 jam 2,5 %) 88.1 - 2380.0 2380.0

18 a6b3 (36 jam 3,0 %) 85.5 - 3135.0 3135.0

19 a1b4 (48 jam 0,5 %) 88.2 - 1760.0 1760.0

20 a2b4 (48 jam 1,0 %) 83.3 - 2260.0 2260.0

21 a3b4 (48 jam 1,5 %) 87.6 2695.0 3735.0 1040.0

22 a4b4 (48 jam 2,0 %) 86.6 2925.0 3440.0 515.0

23 a5b4(48 jam 2,5 %) 87.5 - 3070.0 3070.0

24 a6b4 (48 jam 3,0 %) 87.4 2960.0 3940.0 980.0

25 a1b5 (60 jam 0,5 %) 86.8 - 2445.0 2445.0

26 a2b5 (60 jam 1,0 %) 85.6 - 3155.0 3155.0

27 a3b5 (60 jam 1,5 %) 82.8 - 4755.0 4755.0

28 a4b5 (60 jam 2,0 %) 89.1 - 2480.0 2480.0

29 a5b5 (60 jam 2,5 %) 90.2 - 2620.0 2620.0

30 a6b5 (60 jam 3,0 %) 87.1 - 3245.0 3245.0

31 a1b6 (72 jam 0,5 %) 86.9 - 2040.0 2040.0

32 a2b6 (72 jam 1,0 %) 81.2 3305.0 3980.0 675.0

33 a3b6 (72 jam 1,5 %) 87.6 2225.0 2555.0 660.0

34 a4b6 (72 jam 2,0 %) 88.9 2040.0 2375.0 335.0

35 a5b6 (72 jam 2,5 %) 86.2 3105.0 3205.0 100.0

36 a6b6 (72 jam 3,0 %) 85.3 3180.0 3280.0 100.0

37 Kontrol 82.5 55.0 155.0 100.0

102

Pada sampel tepung ubi jalar a1b1 – a4b2, a1b3 – a2b3, a4b3 – a2b4, a5b4, dan

a1b5 – a1b6 dalam proses pemanasan sampai dengan suhu 950C tidak terjadi

gelatinisasi (pelepasan air dari molekul pati), hal ini disebabkan pada saat granula

pati pecah sampel tidak dapat diamati. Viskositas puncak tepung ubi jalar setelah

fermentasi (saat granula pecah) lebih tinggi dibandingkan dengan tepung ubi jalar

tanpa fermentasi, menunjukkan kemudahannya mengembang saat dipanaskan.

Menurut Febriyanti (1990), yang dimaksud dengan suhu awal gelatinisasi

adalah suhu pada saat viskositas pertama kali naik karena terjadinya pembengkakan

granula pati yang irreversible. Viskositas maksimum atau viskositas puncak adalah

titik maksimum viskositas pasta yang dihasilkan selama proses pemanasan.

Sedangkan suhu viskositas maksimum adalah suhu saat tercapai viskositas

maksimum. Stabilitas pati yang diukur adalah stabilitas viskositas selama periode

pemanasan menggunakan parameter stabilitas pasta (SP) dan stabilitas viskositas

selama periode pendinginan menggunakan parameter viskositas balik (VB).

Viskositas balik didapat dari selisih antara viskositas akhir pendinginan dan

viskositas akhir pemanasan konstan pada suhu 950C. Viskositas balik

mencerminkan tingkat retrogradasi pati pada proses pendinginan (Cornell, 2000).

Analisis sifat amilografi bertujuan untuk mengetahui karakteristik pati dan

viskositasnya. Sifat amilografi berkaitan dengan pengukuran viskositas tepung

dengan konsentrasi tertentu selama pemanasan dan pengadukan. Perbedaan panjang

rantai penyusun molekul amilopektin memberikan perbedaan yang signifikan

terhadap sifat fisik, fisikokimia dan fungsional bahan.

103

Sifat amilografi tepung ubi jalar sebelum dan setelah fermentasi dengan

perlakuan waktu dan konsentrasi koji yang bervariasi dapat dilihat pada Gambar 18

sampai Gambar 54.

Gambar 18. Grafik Hasil Pengamatan Amilografi Tepung Ubi Jalar Sebelum

Fermentasi

Gambar 19. Grafik Hasil Pengamatan Amilografi Tepung Ubi Jalar Hasil

Fermentasi Sampel a1b1 (Fermentasi 12 jam, Konsentrasi 0,5%)



-10,00

40,00

90,00

140,00

190,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

104







-20,00

30,00

80,00

130,00

180,00

230,00

280,00

330,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cisi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

105







-2,50

7,50

17,50

27,50

37,50

47,50

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty

Time

-150,00

350,00

850,00

1350,00

1850,00

2350,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

106







-150,00

350,00

850,00

1350,00

1850,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

107







-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

3750,00

4250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250

250

750

1250

1750

2250

2750

3250

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

108







-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

3750,00

4250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-500,00

500,00

1500,00

2500,00

3500,00

4500,00

5500,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

109







-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

3750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-100,00

400,00

900,00

1400,00

1900,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

110







-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

3750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-500,00

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

3500,00

4000,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

111




Fermentasi Sampel a1b5 (Fermentasi 60 jam, Konsentrasi 0,5%).



-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

3750,00

4250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

112







-500,00

500,00

1500,00

2500,00

3500,00

4500,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

113







-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

3750,00

4250,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

time

114







-200,00

300,00

800,00

1300,00

1800,00

2300,00

2800,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

-250

250

750

1250

1750

2250

2750

3250

3750

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

115



Pada Gambar 18 sampai Gambar 53, terlihat perbedaan sifat amilografi pada

masing-masing tepung ubi jalar fermentasi berdasarkan perlakuan lama fermentasi

dan konsentrasi koji yang ditambahkan. Pada Gambar 17, menunjukkan bahwa

tepung ubi jalar tanpa fermentasi memiliki viskositas balik yang lebih rendah

dibandingkan dengan tepung ubi jalar fermentasi dengan perlakuan lama fermentasi

dan konsentrasi koji yang bervariasi. Hal ini disebabkan selama fermentasi terjadi

hidrolisis amilopektin yang memiliki rantai α-1,6 glukosidik menjadi α-1,4

glukosidik, hal ini menyebabkan granula-granula pati yang banyak mengandung

rantai α-1,4 glukosidik lebih mudah menyerap air dan pecah.

Viskositas puncak tepung ubi jalar setelah fermentasi (saat granula pecah)

lebih tinggi dibanding dengan tepung ubi jalar tanpa fermentasi, menunjukkan

kemudahannya mengembang saat dipanaskan. Viskositas yang lebih tinggi

menyebabkan tepung menjadi lebih lengket bila diberi air dan lebih mudah

mengembang bila dipanaskan.

-250,00

250,00

750,00

1250,00

1750,00

2250,00

2750,00

3250,00

3750,00

0 10 20 30 40 50

Vis

cosi

ty(c

P)

Time

116

Suhu gelatinisasi diawali dengan pembengkakan granula pati yang bersifat

irreversible dan diakhiri dengan hilangnya sifat kristal dari granula pati. Suhu

gelatinisasi pati berbeda untuk setiap bahan. Suhu gelatinisasi umumnya dibagi

menjadi tiga tahap yaitu suhu awal, suhu puncak dan suhu akhir. Suhu awal

gelatinisasi adalah suhu pada saat granula pati mulai mengembang. Pengembangan

grranula pati disebabkan oleh penetrasi molekul air yang terperangkap dalam

molekul-molekul pati. Suhu awal gelatinisasi dapat terlihat saat kurva mulai naik

tajam. Suhu gelatinisasi dapat dibagi menjadi suhu gelatinisasi rendag (55-69,50C),

suhu gelatinisasi sedang (70-74,50C), dan suhu gelatinisasi tinggi (>74,50C).

Penyerapan akan semakin intensif seiring dengan meningkatnya suhu pemanasan

sehingga menyebabkan granula membesar hingga pada suatu titik pembesaran

granula pati yang bersifat irreversible (Winarno, 2002).

Semakin meningkat suhu pemanasan, semakin meningkat pengembangan

granula. Pembesaran granula pati menyebabkan peningkatan viskositas pati secara

bertahap. Setelah pembesaran pati mencapai maksimal, granula pati akan pecah

sehingga pemanasan lebih lanjut akan menurunkan viskositas larutan pati dan kurva

amilogram membentuk sebuah viskositas (Parker, 2003).

Viskositas balik (set back viscosity) menunjukkan tingkat pengenceran

setelah dingin. Semakin besar viskositas baliknya menggambarkan bahwa pati

mudah mengalami retrogradasi. Pati yang mempunyai viskositas balik tinggi cocok

dibuat atau dicampur untuk produk biskuit, mie, cookies dan jenis-jenis roti lainnya.

Pati yang mempunyai viskositas balik rendah cocok dibuat atau dicampur untuk

produk semi cair, seperti saos, puding, bubur dan produk lainnya yang sejenis

117

(Setyawan dan Richana, 2006). Dari hasil analisis amilografi dapat ditentukan

bahwa tepung ubi jalar fermentasi dianggap cocok untuk produk biskuit, mie,

cookies dan jenis roti lainnya.

4.3. Tepung yang Terpilih Setelah Fermentasi

Sampel tepung ubi jalar fermentasi yang terpilih, diaplikasikan dalam

pembuatan mi kering berdasarkan sifat amilografi yang telah dijelaskan

sebelumnya, sampel yang terpilih yaitu sampel dengan perlakuan lama fermentasi

72 jam dan konsentrasi koji Aspergillus oryzae yang ditambahkan 1% (a2b6).

Pada pembuatan mi kering ubi jalar ditambahkan tepung tapioka, CMC,

garam, sodium tripolisfosfat (STPP), natrium karbonat, dan kalium karbonat.

Penambahan tepung tapioka dimaksudkan agar mi ubi jalar berwarna lebih terang,

penambahan tepung terigu berfungsi sebagai bahan tambahan yang akan

memberikan sumer glutenin yang dapat membuat tekstur mie kering menjadi lebih

elastis. CMC digunakan untuk kehalusan dan kekenyalan mie, dan garam

ditambahkan untuk memperkuat tekstur mi dan memberi cita rasa pada mi. Natrium

tripolifosfat digunakan sebagai bahan pengikat air agar adonan tidak mengalami

pengerasan atau pengeringan dipermukaan sebelum proses pembentukan lembaran

mi. Natrium karbonat dan kalium karbonat merupakan unsur dari air abu yang

ditambahkan untuk meningkatkan kehalusan dan kekenyalan mi.

Proses pembuatan mi kering ubi jalar terdiri dari tahapan pencampuran bahan,

pembentukan lembaran, pembentukan mie, pengukusan dan pengeringan.

Pengukusan bertujuan agar adonan mengalami gelatinisasi, tingkat gelatinisasi

sangat menentukan tekstur dan daya rehidrasi mi yang dihasilkan. Berdasarkan

118

hasil penelitian Sugiyono, dkk., 2011, menyatakan bahwa mi kering ubi jalar

terbaik diperoleh melalui tahap pengukusan pertama selama 20 menit dan

pengukusan kedua selama 10 menit. Mi ubi jalar terbaik memiliki kadar air 5,86%,

kadar abu 3,10%, kadar lemak 0,23%, kadar protein 2,66% dan kadar karbohidrat

88,15%.

Penentuan sampel terpilih yang sudah di aplikasikan dalam pembuatan mie

kering selanjutnya dilakukan uji organoleptik yaitu menggunakan uji kesukaan

panelsis terhadap respon produk yang diuji dengan skala hedonik yang

ditransformasikan ke skala numerik (Soekarto, 1985). Panelis yang digunakan untuk

menguji mie kering tepung ubi jalar fermentasi sebanyak 30 panelis dan respon yang

diuji terhadap mie kering yang dihasilkan meliputi warna, rasa, dan tekstur. Berikut

ini adalah skala hedonik yang digunakan dalam Tabel 18.

Tabel 18. Skala Hedonik

Skala Hedonik Skala Numerik

Sangat suka

Suka

Agak suka

Agak tidak suka

Tidak suka

Sangat tidak suka

6

5

4

3

2

1

Sumber : Kartika dkk, 1988

Data pada Tabel 19, menunjukan hasil pengamatan uji hedonik terhadap atribut

rasa, warna dan tekstur sebelum dan setelah rehidrasi pada mie kering tepung ubi

jalar fermentasi dengan lama fermentasi 72 jam dan konsentrasi koji 1%, diamana

nilai rata-rata panelis pada atribut rasa adalah 4,4 yang yang menunjukkan panelis

agak suka; atribut warna adalah 4,2 yang menunjukkan panelis agak suka; atribut

119

tekstur sebelum rehidrasi adalah 4,5 yang menunjukkan panelis suka, dan atribut

tekstur setelah rehidrasi adalah 4,53 yang menunjukkan panelis suka. Data hasil uji

organoleptik mie kering tepung ubi jalar fermentasi dapat dilihat pada Tabel 19.

Tabel 19. Data Hasil Uji Organoleptik mie kering tepung ubi jalar fermentasi

Sampel

Atribut Mutu

Total Rasa Warna

Tekstur

Sebelum

Rehidrasi

Tekstur

Setelah

Rehidrasi

Fermentasi 72 jam,

konsentrasi koji 1%

(a2b6)

4,4 4,2 4,5 4,53 17,76

Terdapat empat macam rasa dasar yaitu manis, asam, asin, dan pahit. Konsep

tersebut sebenarnya hanya penyederhanaan, rangsangan yang diterima oleh otak,

karena rangsangan elektris yang diteruskan dari sel perasa sebenarnya sangatlah

kompleks. Diketahui bahwa rasa manis berasal dari senyawa gula seperti sukrosa,

pahit oleh quinine, asin oleh garam, dan asam oleh berbagai jenis asam. Rasa dari

produk makanan pada umumnya tidak hanya terdiri dari satu rasa saja akan tetapi

merupakan gabungan berbagai macam yang terpadu sehingga menimbulkan cita

rasa makanan yang utuh (Kartika dkk, 1988).

Menurut deMan (1997), rasa umum disepakati bahwa hanya ada empat rasa

dasar yaitu manis, pahit, masam dan asin. Kepekaan terhadap rasa terdapat pada

kuncup rasa pada lidah. Hubungan antara struktur kimia suatu senyawa lebih mudah

ditentukan dengan rasanya. Pada produk mie kering tepung ubi jalar fermentasi

dengan perlakuan lama fermentasi 72 jam dan konsentrasi 1% yang dapat dirasakan

konsumen yaitu rasa khas mie.

120

Warna memegang peranan penting yang mempengaruhi penerimaan

konsumen karena merupakan kesan pertama yang akan dinilai konsumen. Secara

visual faktor warna tampil lebih dahulu dan kadang-kadang menentukan sebelum

faktor lain dipertimbangkan. Mie tepung ubi jalar berwarna lebih gelap

dibandingkan dengan mie yang terbuat dari tepung terigu. Hal ini dikarenakan

sedikitnya substitusi tepung terigu yang ditambahkan pada pembuatan mie kering,

serta tidak adanya penambahan zat warna pada mie kering. Dalam pembuatan mie

terigu biasanya ditambahkan pewarna kuning tartrazine. Sugiyono (2010)

melaporkan nilai 0Hue mi hotong 70,47 dan Suseno (2010) melaporkan nilai 0Hue

mie hotong yang dicampur terigu sebesar 77,11, penambahan terigu pada

pembuatan mie keringdapat meningkatkan warna kuning. (Sugiyono, 2011).

Mie ubi jalar sebelum direhidrasi memiliki tekstur keras. Setelah rehidrasi,

tekstur mie ubi jalar menjadi lunak dan cenderung lengket satu sama lain. Hal ini

disebabkan karena mie ubi jalar hanya ditambahkan sedikit terigu, sehingga

kandungan glutenin pada mie kering masih sangat rendah. Pada mie yang terbuat

dari tepung terigu akan terbentuk tekstur yang lebih elastis karena kandungan

glutenin yang terdapat pada tepung terigu itu sendiri (Sugiyono, 2011).

Mie ubi jalar dapat direhidrasi dalam waktu 3,5 – 5 menit (lama masak

optimum). Waktu rehidrasi ini mirip dengan waktu rehidrasi mie terigu yaitu 3 – 5

menit dan lebih singkat dibandingkan dengan waktu rehidrasi mie sagu atau mie

hotong. Waktu rehidrasi mie sagu dilaporkan 7 – 9 menit (Purwani, 2006) dan

waktu rehidrasi mie hotong 6,5 menit (Sugiyono, 2010).

iv hasil dan pembahasan - repository.unpas.ac.idrepository.unpas.ac.id/30560/6/iv hasil dan...

Documents