skripsi - lucia devi a - 652008011 - analisis protein dan ...€¦ · 2007). asam amino yang...

17
2 PENDAHULUAN Konsumsi terigu masyarakat Indonesia selama Januari – September 2011 naik sebesar 5.81 persen bila dibandingkan dengan tahun 2010. Dalam rangka memenuhi kebutuhan terigu, pemerintah melakukan impor terigu dari luar negri. Menurut Badan Pusat Statistik, impor terigu Indonesia dari Januari - Agustus 2011 sudah mencapai 433.429 ton (Rosallina, 2011). Padahal, masalah ketahanan pangan ini dapat diatasi dengan diversifikasi pangan berbasis bahan pangan dasar lokal. Hal tersebut juga sesuai dengan Peraturan Presiden Nomor 22 tahun 2009 tentang Kebijakan Percepatan Penganekaragaman Konsumsi Pangan Berbasis Sumberdaya Lokal (Anonim,2010). Indonesia merupakan negara ke-4 sebagai negara penghasil gaplek dengan jumlah produksi sebesar 20 juta ton dari 220 juta ton produksi dunia (Anonim, 2007). Gaplek merupakan salah satu olahan ubi kayu (tanaman lokal) yang dikeringkan dengan energi yang dihasilkan sebesar 363 kilokalori namun kandungan protein hanya sebesar 1.1 gram per 100 gram tepung gaplek (Hidayat dkk, 2000). Padahal protein merupakan salah satu kriteria untuk menentukan nilai gizi bahan makanan (Arief, 2007). Pengayaan protein dapat dilakukan dengan fortifikasi tepung kedelai melalui proses fermentasi. Melalui fermentasi ini terjadi perombakan senyawa kompleks protein menjadi senyawa- senyawa yang lebih sederhana dan memiliki daya cerna amat tinggi (Silvia, 2009). Berdasarkan penelitian sebelumnya (Hadinataria, 2011), kondisi optimum dalam pembuatan tepung gaplek terfortifikasi adalah tepung gaplek difermentasi dengan tepung kedelai dan ragi (25 : 5) selama 42,12 jam. Pada kondisi ini, kadar protein terlarut yang dihasilkan adalah sebesar 9,00%. Namun, pada penelitian sebelumnya ini belum dilakukan identifikasi asam amino pada tepung gaplek terfortifikasi. Padahal, mutu protein juga dinilai dari kandungan asam amino pada suatu bahan pangan (Winarno, 1997). Selain itu tepung gaplek terfortifikasi ini juga berpotensi untuk menggantikan tepung terigu. Selama proses fermentasi, protein kedelai akan terdegradasi menjadi asam amino, sehingga protein terlarut akan meningkat dari 0,5% menjadi 2,5% (Deliani, 2008). Protein terlarut merupakan oligopeptida dan terdapat rantai kurang dari 10 asam amino serta memiliki sifat mudah diserap oleh sistem pencernaan, (Purwoko dan Handajani,

Upload: others

Post on 19-Nov-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

2

PENDAHULUAN

Konsumsi terigu masyarakat Indonesia selama Januari – September 2011 naik

sebesar 5.81 persen bila dibandingkan dengan tahun 2010. Dalam rangka memenuhi

kebutuhan terigu, pemerintah melakukan impor terigu dari luar negri. Menurut Badan

Pusat Statistik, impor terigu Indonesia dari Januari - Agustus 2011 sudah mencapai

433.429 ton (Rosallina, 2011). Padahal, masalah ketahanan pangan ini dapat diatasi

dengan diversifikasi pangan berbasis bahan pangan dasar lokal. Hal tersebut juga sesuai

dengan Peraturan Presiden Nomor 22 tahun 2009 tentang Kebijakan Percepatan

Penganekaragaman Konsumsi Pangan Berbasis Sumberdaya Lokal (Anonim,2010).

Indonesia merupakan negara ke-4 sebagai negara penghasil gaplek dengan jumlah

produksi sebesar 20 juta ton dari 220 juta ton produksi dunia (Anonim, 2007). Gaplek

merupakan salah satu olahan ubi kayu (tanaman lokal) yang dikeringkan dengan energi

yang dihasilkan sebesar 363 kilokalori namun kandungan protein hanya sebesar 1.1

gram per 100 gram tepung gaplek (Hidayat dkk, 2000). Padahal protein merupakan

salah satu kriteria untuk menentukan nilai gizi bahan makanan (Arief, 2007). Pengayaan

protein dapat dilakukan dengan fortifikasi tepung kedelai melalui proses fermentasi.

Melalui fermentasi ini terjadi perombakan senyawa kompleks protein menjadi senyawa-

senyawa yang lebih sederhana dan memiliki daya cerna amat tinggi (Silvia, 2009).

Berdasarkan penelitian sebelumnya (Hadinataria, 2011), kondisi optimum dalam

pembuatan tepung gaplek terfortifikasi adalah tepung gaplek difermentasi dengan

tepung kedelai dan ragi (25 : 5) selama 42,12 jam. Pada kondisi ini, kadar protein

terlarut yang dihasilkan adalah sebesar 9,00%. Namun, pada penelitian sebelumnya ini

belum dilakukan identifikasi asam amino pada tepung gaplek terfortifikasi. Padahal,

mutu protein juga dinilai dari kandungan asam amino pada suatu bahan pangan

(Winarno, 1997). Selain itu tepung gaplek terfortifikasi ini juga berpotensi untuk

menggantikan tepung terigu.

Selama proses fermentasi, protein kedelai akan terdegradasi menjadi asam amino,

sehingga protein terlarut akan meningkat dari 0,5% menjadi 2,5% (Deliani, 2008).

Protein terlarut merupakan oligopeptida dan terdapat rantai kurang dari 10 asam amino

serta memiliki sifat mudah diserap oleh sistem pencernaan, (Purwoko dan Handajani,

Page 2: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

3

2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam

amino esensial lebih cepat diserap dibandingkan asam amino non esensial di dalam

tubuh (Linder, 1985). Selain itu, ketersediaan asam amino essensial juga menentukan

kualitas gizi protein (De Man, 1997). Protein kedelai mengandung 9 jenis asam amino

esensial, yaitu : sistein, isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan

dan valin (Dwianingsih, 2010).

Berdasarkan latar belakang di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk

membandingkan kadar protein terlarut serta mengidentifikasi jenis asam amino pada

tepung gaplek terfortifikasi tepung kedelai berdasarkan lama waktu fermentasi.

METODE PENELITIAN

Bahan Dan Piranti

Bahan

Singkong yang digunakan adalah singkong varietas Gatot Kaca yang didapatkan

dari daerah Salatiga. Kedelai yang digunakan adalah kedelai (Glycine max (L)) varietas

Galunggung dan ragi yang digunakan adalah Ragi Ra-prima yang diperoleh dari Pasar

Raya Salatiga. Sedangkan bahan kimia yang digunakan adalah NaOH, CuSO4.5H2O ,

NaK-Tartat, akuades, HCl, butanol, asam asetat glasial, ninhydrin, etanol, HCN,

tetrahidrofuran(THF), ortophaldehid, leusin, fenilalanin, metionin, sistein, lysin-

monochloryde, dan treonin (Merck-Germany).

Piranti

Piranti yang digunakan antara lain : drying cabinet, grinder, ayakan aperture

250µm -mesh no. 60, centrifuge (EBA 21 Hettich Zentrifugen), kertas saring,

Spektrofotometer (Optizen UV 2120), kuvet, alat reflux, Plat KLT (Silica Gel 60 F 254

(Merck-Germany)), chamber, waterbath, Neraca Acis AD-600H, kertas saring

Whatman 0,2 c, kromatografi cair kinerja tinggi (Shimadzu LC 10), dan piranti gelas.

Page 3: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

4

Metode

Pembuatan Gaplek (Hadinataria, 20011)

Singkong dibersihkan lalu dipotong kecil-kecil, selanjutnya potongan singkong

direndam dengan air garam selama 1 malam. Potongan singkong kemudian dikeringkan

dalam drying cabinet pada suhu 50oC selama 1 malam dan setelah kering, gaplek siap

untuk perlakuan berikutnya.

Pembuatan Tepung Gaplek Terfortifikasi (Hadinataria, 2011)

Gaplek kering dikukus selama 30 menit, kemudian didinginkan. Setelah dingin,

gaplek ditambah ragi dan tepung kedelai dengan perbandingan 5:25 (b/b) dari 100 gram

gaplek kering dan difermentasikan dengan lama waktu 40 jam. Gaplek terfermentasi

dikeringkan dalam drying cabinet dan setelah kering, gaplek terfermentasi dihaluskan

dengan menggunakan grinder dan diayak dengan ayakan aperture 250µm, mesh no. 60.

Penentuan Kadar Protein Tepung Gaplek Terfortifikasi dengan Metoda Biuret (AOAC,

1995)

Pembuatan kurva standar Biuret

Reagen Biuret dibuat dengan melarutkan 0,15 g CuSO4.5H2O + 0,6 g NaKTatrat

dalam labu ukur 50 mL. Kemudian larutan dimasukkan dalam labu ukur 100 mL,

selanjutnya ditambah 30 mL NaOH 10% dan digenapkan akuades.

Larutan protein (BSA) dengan konsentrasi 10 mg/ml disiapkan untuk pembuatan

kurva standar. Larutan protein tersebut disiapkan dengan cara meningkatkan

konsentrasinya yaitu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mg/ml dalam 0,5 mL. Kemudian masing-

masing larutan ditambahkan 2 ml reagen Biuret ke dalam setiap tabung dan larutan

dihomogenisasi lalu diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar. Masing – masing

absorban larutan diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm.

Pengukuran sampel

Satu gram sampel ditambah akuades dan 1 mL NaOH 1 M, kemudian dipanaskan

di dalam water bath dengan suhu 90oC selama 10 menit. Setelah itu larutan

dipusingkan selama 10 menit. Setengah mililiter larutan supernatan diambil dan

dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Dua mililiter reagen Biuret ditambahkan ke dalam

Page 4: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

5

tabung reaksi tersebut. Setelah itu di inkubasi selama 30 menit pada suhu kamar.

Kemudian absorbansi sampel diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang

550 nm.

Identifikasi Asam Amino dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)(Rohmer, 1991)

Preparasi Sampel

Tujuh puluh lima gram sampel dihidrolisis dengan HCl 7,5 M selama 4 jam pada

suhu ± 90 0C menggunakan pelarut HCl 7,5 M. Hasil hidrolisis disaring untuk

menghilangkan kotoran.

Identifikasi Asam Amino

Hidrolisat ditotolkan pada plat KLT (Silica Gel F254 sebagai fase diam) lalu

dielusikan di dalam chamber yang telah dijenuhkan. Fase gerak yang digunakan adalah

butanol : asam asetat glasial : aquades dengan perbandingan 4:1:1 (v/v/v). Standar asam

amino yang digunakan sebagai pembanding adalah lisin, metionin, leusin, sistein,

fenilalanin, treonin.

Identifikasi Asam Amino dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

Preparasi Sampel

Enam puluh miligram sampel ditambah 4 ml HCl 6 M, kemudian dipanaskan

selama 24 jam dengan suhu 1100 C. Selanjutnya hasil hidrolisis dinetralkan dengan

NaOH 6 M hingga 10 ml dan disaring dengan kertas saring Whatman 0,2 c.

Dua puluh lima mikroliter sampel ditambah larutan OPA ( Ortophalaldehid )

sebanyak 300 µL dan diaduk selama 5 menit. Selanjutnya, 20 µL sampel dimasukkan ke

dalam injektor KCKT.

Analisis Sampel

Sampel dianalisis dengan menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi

(Shimadzu LC 10) pada fase diam kolom Licrospher ® 100 RP 18 (125 x 4 mm,5 µm ).

Sebagai fase gerak adalah Eluent A : metanol : 50 mM natrium asetat : Teterahidrofuran

(THF) dan Eluent B :65 % metanol. Analisa ini dilakukan pada suhu 27 0C dengan

kecepatan alir 1 ml/menit serta dideteksi dengan detektor fluorosen pada panjang

Page 5: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

6

gelombang 360 dan 460 nm. Standar asam amino yang digunakan sebagai pembanding

adalah asam aspartat, glutamat, serin, histidin, glisin, arginin, alanin, tirosin, metionin,

valin, isoleusin, leusin, lisin, dan fenilalanin.

Analisis Data

Data kadar protein dianalisis dengan menggunakan rancangan dasar RAK

(Rancangan Acak Kelompok), 6 perlakuan dan 4 kali ulangan. Sebagai perlakuan

adalah tepung gaplek terfortifikasi dan tepung gaplek yang hanya ditambah ragi

(masing-masing pada lama waktu fermentasi 0 jam, 20 jam, dan 40 jam). Sedangkan

sebagai kelompok adalah waktu analisid. Purata antar perlakuan diuji menggunakan Uji

Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5%. Data hasil KLT dan KCKT

dianalisa secara deskriptif.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Peningkatan Kadar Protein Terlarut Tepung Gaplek Terfortifikasi

Selama proses fermentasi terjadi kenaikan kadar protein terlarut pada tepung gaplek

terfortifikasi maupun tepung gaplek yang hanya ditambah ragi. Masing-masing kadar

protein terlarut pada tepung gaplek terfortifikasi maupun tepung gaplek yang hanya

ditambah ragi dapat dilihat pada Tabel 1. Kadar protein terlarut kedelai, gaplek, ragi,

dan tepung Terigu “X” juga diukur dan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 1. Kadar Protein Terlarut (%±SE) Tepung Gaplek Kontrol dan Tepung Gaplek Terfortifikasi

W G0 G20 G40 GF0 GF20 GF40 0,36 2,13 ±

0,1374a 2,30 ± 0,3606a

2,70 ± 0,5367a

18,70 ± 0,2465b

20,96 ± 0,6532c

22,86 ± 1,023d

Keterangan : G0 = Tepung Gaplek Kontrol 0 jam, G20 = Tepung Gaplek Kontrol 20 jam, G40 = Tepung Gaplek Kontrol 40 jam, GF0= Tepung Gaplek Terfortifikasi Tepung Kedelai 0 jam, GF20= Tepung Gaplek Terfortifikasi Tepung Kedelai 20 jam, GF40= Tepung Gaplek Terfortifikasi Tepung Kedelai 40 jam. *. Tepung gaplek kontrol berarti gaplek hanya ditambah ragi (tidak dilakukan fortifikasi tepung

kedelai). *. Huruf yang berbeda menyatakan adanya perbedaan secara nyata.

Pada sampel G0, G20, dan G40 tidak terjadi perbedaan kadar protein antara

masing–masing sampel. Hal tersebut dikarenakan terbatasnya sumber nitrogen pada

gaplek yang digunakan oleh mikroorganisme selama fermentasi. Sehingga fermentasi

Page 6: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

7

yang dilakukan dari 0 hingga 40 jam tidak menyebabkan kenaikan kadar protein terlarut

G0, G20, dan G40 yang signifikan. Namun antara sampel G0-G20-G40 dan GF0-GF20-

GF40 terjadi perbedaan kadar protein terlarut diantara sampel tersebut. Hal ini

dikarenakan adanya sumber nitrogen lain (selain tepung gaplek maupun ragi) yaitu

protein tepung kedelai. Besarnya protein tepung kedelai, tepung gaplek dan ragi dapat

dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kadar Protein Terlarut Kedelai, Gaplek, Ragi (%±SE), dan Tepung Terigu “X” (%) Tepung Kedelai

Tepung Gaplek

Ragi Tepung Terigu “X”

35,08±0,06 1,46±0,7468 3,778±0,1364 20,25

Kadar protein terlarut GF40 menunjukkan hasil yang lebih tinggi dari GF20 dan

lebih tinggi dari GF0. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kadar protein

terlarut seiring dengan lama waktu fermentasi. Protein tepung kedelai yang cukup tinggi

ini digunakan oleh mikroorganisme untuk memecahkan senyawa organik menjadi lebih

sederhana (asam amino). Selain itu dengan adanya aktivitas proteolitik, protein yang

berasal dari tepung kedelai menjadi lebih terurai sehingga nitrogen terlarutnya

mengalami peningkatan (Aguskrisno, 2011).

Proses fermentasi ini dapat terjadi karena adanya aktivitas mikrobia yang

merombak substrat organik yang sesuai. Biasanya makanan yang mengalami fermentasi

akan mengalami peningkatan nilai gizi (Winarno, 1997). Selama proses fermentasi, juga

terjadi hidrolisis protein (walaupun dalam jumlah yang kecil ± 5%) yang hasilnya

terakumulasi dalam bentuk dalam bentuk peptida (Deliani, 2008). Hasil ini juga selaras

dengan penelitian yang dilakukan oleh Aro dan Aletor (2012) yang menunjukkan bahwa

kadar protein kulit ubi kayu meningkat seiring dengan bertambahnya lama waktu

fermentasi. Kandungan protein terlarut pada GF40 dan GF20 juga menunjukkan hasil

yang lebih tinggi dari kadar protein tepung terigu “X” (dapat dilihat pada Tabel 2).

Sehingga, tepung ini berpotensi untuk menggantikan tepung terigu. Tepung gaplek

terfortifikasi yang dihasilkan pada penelitian ini juga memiliki kadar protein terlarut

yang lebih tinggi daripada hasil penelitian Hadinataria (2011) yaitu hanya sebesar 9%.

Page 7: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

8

Hal tersebut dikarenakan perbedaan penggunaan jenis kedelai pada penelitian

Hadinataria (2011).

Kadar protein terlarut atau sering disebut daya cerna protein merupakan

kemampuan suatu protein untuk dihidrolisis menjadi asam amino oleh enzim-enzim

pencernaan (protease) (Pellet dan Young, 1980). Daya cerna protein adalah salah satu

faktor yang menentukan mutu protein karena menentukan ketersediaan asam amino

secara biologis. Daya cerna yang rendah berarti protein yang masuk ke tubuh tidak

dapat larut atau dicerna dengan sempurna sehingga asam-asam amino yang terkandung

tidak dapat larut dan digunakan oleh tubuh. Hal ini dapat menurunkan mutu protein

suatu makanan serta menimbulkan malnutrisi protein bagi konsumennya (Muchtadi,

1989).

Identifikasi Asam Amino dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Mutu protein suatu bahan makanan ditentukan ketersediaan asam amino yang dapat

diserap oleh tubuh. Susunan asam amino pada tepung gaplek yang hanya ditambah ragi,

tepung gaplek terfortifikasi dan tepung kedelai mengalami perubahan. Komposisi

susunan tersebut dapat dilihat pada Tabel 3, sedangkan hasil dan profil KLT identifikasi

asam amino dapat dilihat pada Gambar 4 maupun Gambar 5.

Berdasarkan Tabel 3, asam amino pada tepung gaplek terfortifikasi yang

teridentifikasi adalah sistein, treonin, metionin, dan leusin. Sedangkan pada tepung

gaplek kontrol adalah treonin dan metionin. Perubahan asam amino ini diakibatkan

adanya pembentukan enzim protease oleh mikroorganisme yang dapat menghidrolisis

protein sehingga terjadi perubahan kandungan asam aminonya selama fermentasi (Rusli,

2011).

Page 8: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

9

Tabel 3. Nilai Rf Asam Amino Standar, Kedelai, Gaplek, Tepung Gaplek yang Ditambah Ragi, dan Tepung Gaplek Terfortifikasi

A.A Std Ked G G0 G20 G40 GF0 GF20 GF40 0,11 (Lys) - - - - - 0,14 (Cys) 0,14

(Cys) - - - - 0,14

(Cys) 0,14 (Cys)

0,14 (Cys)

0,35 (Tre) 0,32 (Tre)

0,30 (Tre)

0,34 (Tre)

0,34 (Tre)

0,34 (Tre)

0,30 (Tre)

0,30 (Tre)

0,30 (Tre)

0,59 (Met) 0,60 (Met)

- 0,59 (Met)

0,59 (Met)

0,59 (Met)

0,58 (Met)

0,59 (Met)

0,58 (Met)

0,68 (Leu) 0,68 (Leu)

- - - - 0,65 (Leu)

- 0,65 (Leu)

0,71 (Phe) 0,76 (Phe)

- - - - - - -

0,25 (Asp*)

0,42 (Cys*)

- - - 0,38 (Cys*)

0,37 (Cys*)

0,38 (Cys*)

0,40 (Cys*)

0,53 (Met*)

- - - - 0,51 (Met*)

-

0,81 - - - - - - - Keterangan : A.A Std = Asam Amino Standar, Ked = Kedelai, G = Gaplek, Lys = Lisin, Tre = treonin, Met = Metionin, Cys = Sistein, Phe = Fenilalanin, Leu = Leusin. * Perbandingan Rf sampel dengan Rf asam amino literatur.

Gambar 4. Hasil Kromatografi Lapis Tipis Standar Asam Amino, Tepung Gaplek Kontrol, Tepung

Gaplek Terfortifikasi, Tepung Kedelai, dan Gaplek

Page 9: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

10

Gambar 5. Pencintraan Hasil Kromatografi Lapis Tipis Standar Asam Amino, Tepung Gaplek

Kontrol, Tepung Gaplek Terfortifikasi, Tepung Kedelai, dan Gaplek

Pada proses fermentasi ini juga terjadi pengurangan jumlah asam amino dari tepung

kedelai menjadi tepung gaplek terfortifikasi. Hilangnya asam amino ini disebabkan oleh

deaminasi. Deaminasi adalah proses pemecahan (hidrolisis) asam amino menjadi asam

keto dan ammonia (NH4+). Salah satu hasil deaminasi ini adalah senyawa nonnitrogen

(C,H,dan O) yang digunakan sebagai sumber energi untuk pertumbuhan mikroba

(Nugroho, 2012).

Pengayaan jumlah asam amino juga terjadi pada tepung gaplek kontrol menjadi

tepung gaplek terfortifikasi selama proses fermentasi. Asam amino yang muncul setelah

proses fermentasi adalah leusin dan sistein. Hasil ini juga selaras dengan penelitian yang

dilakukan oleh Aro dan Aletor (2012) yang menunjukkan selama proses fermentasi

terjadi pengayaan asam amino pada kulit ubi kayu.

Pembentukan leusin melibatkan lima tahapan reaksi yang dimulai dari prekursor

valin, yaitu 2- keto-isovalerate sampai reaksi terakhir yang dikatalisa oleh enzim

transaminase. Sedangkan pembentukan atau sintesis asam amino sistein berasal dari

metionin sebagai sumber sulfurnya. Kondensasi dari ATP dan metionin dikatalisis oleh

Page 10: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

11

enzim metionin adenosiltransfrease menghasilkan Sadenosilmetionin (SAM).

Sadenosilmetionin (SAM) akan berubah menjadi S-adenosilhomosistein karena

adanya transmetil. Selanjutnya berubah menjadi homosistein dan adenosin dengan

bantuan enzim adenosilhomosisteinase. Homosistein berkondensasi dengan serin

menghasilkan sistationin dengan bantuan enzim sistationase. Selanjutnya dengan

bantuan enzim sistationin liase, sistationin diubah menjadi sistein dan α-ketobutirat.

Gabungan dari 2 reaksi terakhir ini dikenal sebagai trans-sulfurasi (Nugroho, 2012).

Identifikasi Asam Amino dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

Kromatogram standar asam amino dengan konsentrasi 50 ppm (f) dapat dilihat pada

Gambar 6. Sedangkan masing-masing kromatogram sampel G40, GF0, GF20, dan

GF40 dapat dilihat pada Gambar 7, 8, 9, 10, dan 11.

Gambar 6. Kromatogram Standar Asam Amino 50 ppm

Keterangan : Standar dianalisa pada fase diam kolom Licrospher ® 100 RP 18 (125 x 4 mm,5 µm ) dan fase gerak adalah Eluent A : metanol : 50 mM natrium asetat : Teterahidrofuran (THF) dan Eluent B :65 % metanol. Suhu analisa adalah 27 0C dengan kecepatan alir 1 ml/menit serta dideteksi dengan detektor

fluorosen pada panjang gelombang 360 dan 460 nm.

Page 11: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

12

Gambar 7. Kromatogram Sampel Gaplek

Keterangan : Kondisi analisa sampel gaplek sama dengan kondisi yang digunakan pada Gambar 6

Gambar 8. Kromatogram Sampel G40

Keterangan : Kondisi analisa sampel gaplek sama dengan kondisi yang digunakan pada Gambar 6.

Page 12: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

13

Gambar 9. Kromatogram Sampel GF0

Keterangan : Kondisi analisa sampel gaplek sama dengan kondisi yang digunakan pada Gambar 6.

Gambar 10. Kromatogram Sampel GF20

Keterangan : Kondisi analisa sampel gaplek sama dengan kondisi yang digunakan pada Gambar 6.

Page 13: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

14

Gambar 11. Kromatogram Sampel GF40

Keterangan : Kondisi analisa sampel gaplek sama dengan kondisi yang digunakan pada Gambar 6.

Gaplek merupakan suatu bahan pangan lokal yang memiliki kadar protein yang

sangat rendah yaitu sebesar 1,8 % (Tabel 2). Walaupun kadar protein yang sangat

rendah, gaplek memiliki jenis asam amino yang bervariasi, antara lain (dapat dilihat

pada Tabel 4) : asam aspartat, glutamat, serin, glisin, arginin, alanin, tirosin, valin,

isoleusin, dan leusin, namun kadar asam amino yang terkandung dalam gaplek juga

sangatlah kecil bahkan beberapa asam amino seperti asam aspartat, valin, dan isoleusin

tidak terkuantifikasi. Suatu bahan makanan dapat diperkaya atau ditingkatkan gizinya

melalui fermentasi (Winarno, 1997). Fortifikasi dengan tepung kedelai yang dilakukan

pada gaplek serta adanya proses fermentasi dapat meningkatkan kadar serta

memperkaya jenis asam amino seperti histidin, metionin, dan lisin yang muncul pada

sampel GF40. Hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 4. Perubahan asam amino ini

diakibatkan oleh mikroorganisme pada ragi yang memiliki aktivitas proteolitik yang

mampu menguraikan protein menjadi bentuk lebih sederhana yaitu asam amino

sehingga kadarnya pun meningkat (Deliani, 2008).

Page 14: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

15

Tabel 4. Konsentrasi Asam Amino Pada Gaplek dan GF40

No Gaplek GF40 AA Kons

(ppm) AA Kons

(ppm) 1 Asp* - Asp 272,151 2 Glu 5,692 Glu 288,071 3 Ser 9,732 Ser 93,477 4 Glis 14,345 His 61,381 5 Arg 13,205 Glis 129,596 6 Ala 8,130 Arg 104,325 7 Tyr 12,350 Ala 147,923 8 Val* - Tyr 68,287 9 Iso* - Met 108,152

10 Leu 5,752 val 47,082 11 Iso 14,957 12 Leu 148,557 13 Lys 151,747

Ket : * menandakan bahwa asam amino tidak terkuantifikasi Asp = asam asapartat, Glu = Glutamat, Ser = serin, His = Histidin, Glis = Glisin, Arg = Arginin, Ala = Alanin, Tyr = Tirosin, Met = Metionin, Val = Valin, Ile = Isoleusin, Leu = Leusin, Lys = Lisin, Phe = Fenilalanin

Selain itu tepung gaplek terfortifikasi ini juga memiliki keunggulan yaitu adanya

asam amino essensial jenis arginin yang tidak dimiliki oleh kedelai, dimana kedelai

merupakan salah satu jenis bahan pangan yang mengandung 9 jenis asam amino

esensial (Deliani, 2008).

Proses fermentasi ini juga dapat berlangsung karena adanya mikororganisme

(Rhizopus oligosporus). Menurut Hesseltine (1965) dalam Deliani (2008) 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 (Winarno, 1997). Sehingga, semakin lama

proses fermentasi berarti semakin lama kesempatan jamur mendegradasi protein,

sehingga kesempatan untuk terjadinya perubahan jenis asam aminopun semakin besar

selagi jamur tersebut masih memiliki kemampuan tersebut (Deliani, 2008). Selain itu

berdasarkan penelitian Mursyid (2005) menyatakan bahwa terjadi peningkatan kadar

yang tajam pada 14 jenis asam amino selama 72 jam waktu fermentasi pada onggok

yang digunakan sebagai bahan pakan ayam yaitu sebesar 246%.

Page 15: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

16

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Peningkatan kadar protein terlarut pada tepung gaplek terfortifikasi tepung kedelai

tertinggi didapatkan dengan lama waktu fermentasi 40 jam dan diikuti dengan lama

waktu fermentasi 20 dan 0 jam, yaitu sebesar 22,86%, 20,96%, dan 18,70%.

Asam amino yang teridentifikasi dengan menggunakan metode Kromatografi Lapis

Tipis (KLT) pada tepung gaplek terfortifikasi dengan waktu fermentasi 40 jam adalah

leusin, metionin, treonin, dan sistein. Sedangkan berdasarkan hasil analisa Kromatografi

Cair Kinerja Tinggi (KCKT), asam amino yang teridentifikasi adalah aspartat, glutamat,

serin, histidin, glisin, arginin, alanin, tirosin, metionin, valin, isoleusin, leusin, dan lisin.

Saran

Lama waktu fermentasi pada tepung gaplek terfortifikasi perlu dioptimalkan lebih

lanjut, karena setelah 40 jam, kadar protein terlarutnya diharapkan masih dapat

meningkat. Selain itu, perlu dilakukan analisa kuantitatif semua jenis asam amino yang

terdapat pada tepung gaplek terfortifikasi.

DAFTAR PUSTAKA

Aguskrisno, 2011. Peranan Rhizopus Oryzae Pada Industri Tempe Dalam Peranan Peningkatan Gizi Pangan. http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/01/13/peranan-rhizopus-oryzae-pada-industri-tempe-dalam-peranan-peningkatan-gizi-pangan/ [15 Februari 2012]

Anonim, 2007. Potensi Ekspor Gaplek Indonesia Ke China Mencapai Us$150 Juta. http://www.antaranews.com/view/?i=1194593012&c=ekb&s= [28 Februari 2012]

Anonim, 2010. Rapat Konsolidasi Percepatan Penganekarakaman Pangan. http://kantorketahananpanganblora.blogspot.com/2010/02/rapat-konsolidasi-percepatan.html [30 Maret 2012]

Anonim, 2012. 1-Fluoro-2,4-dinitrobenzene. http://en.wikipedia.org/wiki/1-Fluoro-2,4-dinitrobenzene [1 Mei 2012]

AOAC, 1995. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemits. AOAC, Washington DC.

Page 16: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

17

Arief, Ratna Wylis. 2007. Penentuan Kualitas Protein Jagung dengan Metode Protein Efficiency Ratio. http://www.puslittan.bogor.net//index.php?bawaan=publikasi/isi_informasi&kod=PG206/02&kd=1&id_menu=5&id_submenu=21&id=157 [12 Desember 2011]

Aro S.O dan V.A. Aletor. 2012. Proximate composition and amino acid profile of differently fermented cassava tuber wastes collected from a cassava starch producing factory in Nigeria. Livestock Research for Rural Development. ISSN 0121-3784. 24 March 2012.

Benson, J.R and Hare, P.E. 1975. O-Phthalaldehyde: fluorogenic detectionof primary amines in the picomole range. Comparison with fluorescamine and ninhydrin, Proc. Nat. Acad. Sci., 72(2), 619-622.

Deliani, 2008. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Protein, Lemak, Komposisi Asam Lemak dan Asam Fitat Pada Pembuatan Tempe. Tesis. Medan. Sekolah PascaSarjana Univeristas Sumatera Utara.

DeMan, J.M. 1997. Kimia Makanan, Hal. : 105. Penerbit ITB, Bandung.

Dwianingsih, E.A. 2010. Karakteristik Kimia Dan Sensori Tempe Dengan Variasi Bahan Baku Kedelai/Beras Dan Penambahan Angkak Serta Variasi Lama Fermentasi. Laporan Hasil Penelitian. Surakarta. Universitas Sebelas Maret.

Ezekiel, Olufunke O., Ogugua C. Aworh, Hans P. Blaschek and Thaddeus C. Ezeji. 2010. Protein enrichment of Cassava Peel by Submerged Fermentation with Trichoderma viride (ATCC 36316). African Journal of Biotechonology Vol. 9 (2), pp. 187-194, 11 January, 2010. ISSN 1684-5315.

Hadinataria, Nerissa. 2011. Pemanfaatan Tepung Kedelai (Glycine Max (L)) Dalam Optimalisasi Pembuatan Tepung Gaplek Berprotein Sebagai Bahan Substitusi Tepung Terigu. Skripsi. Salatiga. Universitas Kristen Satya Wacana, FSM-Kimia.

Hesseltine, C.W. 1961. Research at Nothern Regional Laboratory on Fermented Food. Proc. Conf. Soybean Products for Protein in Human Foods, USDA.

Linder, M.C. 1985. Nutrional Biochemistry and Metabolism. Elsiver Science Publishing Company, Inc., California

Muchtadi D. 1989. Protein : Sumber dan Teknologi. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Musryid W. M, Ali. 2005. Solid State-Fermentation on Cassava Pomace with Aspergillus oryzae: The Evaluation of Proteins and Amino Acids Content, Digestibility, and Bioavailability Energy For Broiler Roasters. Buletin Peternakan Vol. 29(2), 2005. ISSN 01246-4400.

Nugroho, Heru Santoso Wahito. 2012. Metabolisme Asam Amino. Bahan Kuliah Biokimia D III Kebidananan, Dinkes, Ponorogo.

Page 17: SKRIPSI - LUCIA DEVI A - 652008011 - Analisis Protein dan ...€¦ · 2007). Asam amino yang diperlukan tubuh adalah asam amino esensial karena asam amino esensial lebih cepat diserap

18

Pellet PL and VR Young (eds). 1980. Nutritional Evaluation of Protein Food. The United Nations University, Tokyo.

Purwoko dan Handajani. 2007. Kandungan Protein Kecap Manis Tanpa Fermentasi Moromi Hasil Fermentasi Rhizopus oryzae dan R. oligosporus. Jurnal Ilmiah Biodiversitas Vol. 8, No:2, 223-227. ISSN : 1412-033X, April 2007.

Rohman, Abdul dan Sumantri. 2007. Analisis Makanan, Hal.:1-37. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.

Rohmer, Frank. 1991. Food Chemistry, Part 3: Chromatography-Enzymatic Test Methods. Leybold Didactic GmbH, Jerman.

Rosallina, 2011.Konsumsi Tepung Terigu Nasional Melambat. http://www.tempo.co/read/news/2011/10/27/090363609/Konsumsi-Tepung-Terigu-Nasional-Melambat [7 Desember 2011]

Rusli, Kurniawan Ridho. 2011. Giving Grounds Remaining Mixture Bran And Tofu Fermentation With Monascus Purpureus Performance And Eggs Quality Of Layer. Tesis. Padang. Universitas Andalas.

Silvia, Ayu. 2009. Pengaruh Penambahan Varietas Berat Inokulum terhadap Kualitas Tempe Biji Durian (Durio zibethinus). Skripsi. Medan. Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.

Hidayat, S. Prihatin and L. Budiono. 2000. Kontribusi Gaplek Sebagai Substitusi Makanan Pokok terhadap Kecukupan Energi dan Status Gizi Balita Keluarga Petani Tadah Hujan Semarang. Penelitian Hibah Bersaing.

Winarno F.G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

LAMPIRAN