Faza Aruni / 2310 100 003 Ira Dwitasari / 2310 100 011
Dosen Pembimbing : Setiyo Gunawan,ST., PhD.
PENGARUH PROSES FERMENTASI MENGGUNAKAN Lactobacilus plantarum dan Rhizopus orizae TERHADAP KANDUNGAN NUTRISI, ASAM FITAT, dan TANIN PADA TEPUNG MOSOF
(Modified Sorghum Flour)
OUTLET POWER POINT
2 Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
LATAR BELAKANG
METODOLOGI
HASIL PENELITIAN
KESIMPULAN
TINJAUAN PUSTAKA
LATAR BELAKANG
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Beras dan terigu sebagai sumber karbohidrat semakin menurun jumlahnya
LATAR BELAKANG
Sebagian besar industri pangan di Indonesia berbasis beras dan terigu
Pemanfaatan sumber karbohidrat lokal sebagai substitusi terigu
Sorgum adalah sumber pangan pokok di negara sub tropis (Asia & Afrika)
Tepung Mosof
4 Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Data
(APTINDO,2012)
5
Tahun 2017 kebutuhan tepung terigu
5.050 juta ton/tahun
produksi dari industri dalam negeri
4.646 juta ton/tahun
Kebutuhan yang belum terpenuhi
404 juta ton/tahun.
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
TUJUAN
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Tujuan Penelitian
7
Mengetahui proses pembuatan MOSOF dengan proses fermentasi menggunakan Lactobacilus plantarum. dan Rhizopus orizae tanpa menggunakan nutrient.
1.
Mengetahui kurva pertumbuhan mikroba selama proses fermentasi pembuatan MOSOF dengan menggunakan Lactobacilus plantarum. dan Rhizopus orizae.
2.
Mengetahui kandungan nutrisi pada tepung MOSOF (Modified Sorghum Flour).
3.
Mengetahui penurunan zat anti gizi (asam fitat dan tanin ) yang terjadi pada pembuatan tepung sorgum sebelum dan sesudah dilakukan fermentasi.
4.
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Batasan Masalah
8
Bahan baku yang akan diteliti yaitu biji sorgum putih, yang nantinya akan dikonversi menjadi tepung sorgum terfermentasi yang akan menjadi tepung yang memiliki nilai gizi tinggi
1.
Bahan penolong yang digunakan 2 mikroorganisme yaitu Lactobacilus plantarum. dan Rhizopus orizae. 2.
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
TINJAUAN
PUSTAKA
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
SORGUM
11
Sorgum (Sorghum Bicolor L. Moench)
Kingdom: Plantae Divisi : Spermatophyta Kelas : Monocotyledonae Ordo : Poales Family :Poaceae (Gramineae) Genus : Andropogon Spesies: Sorghum halepensis (L) Pers. Sinonim Sorghum halepense sin. S. Nitidum (Vahl) Pers. Atau S. Saccharatum (L) Moench. Sin. S. Vulgare Pers. Atau kini dikenal dengan nama Andropogon sorghum Brot. Varietas vulgaris Hack
Sumber : Hermawan, 2013
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
SORGUM
12
Lahan yang cocok :
Suhu optimum 23o – 30oC
Kelembaban relative 20% - 40%
Ketinggian < 800 m dpl
Suhu tanah + 25oC
pH 5,0 – 7,5
Curah hujan 375 – 425 mm/th
Sumber : Hermawan, 2013
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
SORGUM
13
Produksi Shorgum di beberapa daerah
Tempat/tahun Luas
tanam (ha) Produksi (t)
Produktivitas (t/ha)
Jawa Tengah
Jawa Timur
DI Yogyakarta
Nusa Tenggara Barat
Nusa Tenggara Timur
15.309
5.963
1.813
30
26
17.350
10.522
670
54
39
1,13
1,76
0,37
1,8
1,5
Sumber : Sirappa,2014
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
SORGUM
14
BIJI
Batang
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
(Sumber: Hermawan, 2013)
BIJI SORGUM
15
Kandungan Biji Sorgum Sebagai berikut :
Parameter Biji Sorgum (%)a Biji Sorgum (%)b
Kadar Air
Kadar Abu
Kadar Serat
Kadar Lemak
Kadar Pati
Kadar Protein
10,38±0,52
0,43±0,07
0,41±0,02
0,60±0,07
71,80±2,28
10,88±0,13
-
1,5
1,0
1,30c
-
8,90c
(Sumber : a Sujatmiko dkk, 2011,b Hermawan, 2013 dan cDEPKES RI, 1992)
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Kemampuan Substitusi Tepung Mosof
16
(Sumber: Hermawan, 2013)
50-75 % 30-50 %
12-20 % 20-25 %
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANTI GIZI
17
Suatu senyawa yg apabila diberikan baik langsung maupun tidak langsung pada organisme hidup dalam jumlah tertentu dapat mengakibatkan gangguan metabolisme dan/atau tidak tersedianya suatu unsur gizi bagi tubuh
Anti vitamin
Anti Protein
Anti Mineral
Sumber : Ari Tri Astuti, S.Gz, 2003
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANTI GIZI
18
Anti Mineral
Fitat
Phytat merupakan bentuk penyimpanan fosfor yang terbesar pada tanaman serealia
dan leguminosa. Senyawa ini mengikat mineral dalam bentuk ion sehingga
pengabsorbsian mineral menjadi rendah dan mempunyai kontribusi defisiensi mineral
terutama zat besi.
Sumber : Hurrel dan Reddy, 2003
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANTI GIZI
19
Anti Protein
Tanin
Tannin adalah komponen fenolik yang dapat berinteraksi dengan protein, sehingga
terbentuk senyawa kompleks yang tidak dapat larut dan dapat menurunkan daya cerna
Sumber : Angliani, 2003
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Fermentasi
20
Bahan Penolong Fermentasi
Lactobacillus plantarum
Rhizopus orizae
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Fermentasi
21
Bahan Penolong Fermentasi
Lactobacillus plantarum
Rhizopus orizae
• Lactobacillus plantarum = BAL homofermentatif
• Temperatur optimal = 37oC • L. plantarum berbentuk batang • Ukuran = (0,5-1,5 s/d 1,0-10µm) • kemampuan untuk menghambat
bakteri pathogen dan bakteri pembusuk
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Fermentasi
22
Bahan Penolong Fermentasi
Lactobacillus plantarum
Rhizopus orizae
• Rhizopus oryzae termasuk mikroba heterofermentatif
• Jamur Rhizopus oryzae mampu mengurai lemak kompleks menjadi trigliserida dan asam amino
• Jamur menghasilkan asam laktat • Tumbuh pada = pH 3-6
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
PENELITIHAN TERDAHULU
23
Meijia,Danillo,dkk. 1999 Pengenalan Sorgum Secara Umum
Oboh,G. dkk. 2003 Fermentasi dengan S.Cerevisae pada suhu 30oC selam 72 jam dengan menguji kandungan proteinnya
Elkhalifa,dkk. 2005 Fermentasi sorgum dapat meningkatkan kadar protein (dalam bentuk lysine, leucine, isoleucina dan methlonine)
Golmen,dkk. 2007 Campuran tepung sorgum dan gandum mengurangi MRps.
Murtini,Emi Sofia. 2007 Pemanfaatan sorgum jenis coklat biovallabilitas proteinya rendah dapat ditingkatkan
Yan, Shuping,dkk. 2010 Karakteristik dari butir sorgum secara fisiokimia dan biokimia dalam proses fermentasi
Correia,Isabel,dkk. 2010 Disimpulkan semua standarisasi asam laktat sangat cocok untuk menfermentasi tepung sorgum. BAL untuk fermentasi asam organik dapat menurunkan pH, metabolisme gula, protein terhidrolisis dan meningkatkan nilai IVPD
Schobber,dkk. 2007 Sorgum terfermentasi secara umum sebagai gluten free.
J.SCHPBER,TILMAN,dkk. 2007 Meningkatkan kualitas dan pemahaman teoritis bebas gluten sorgum roti
Susila,B.A. 2010 Kandungan zat gizi utama di dalam sorgum ialah pati (i-70%), dengan rasio amilosa : amilopektin berkisar antara 20-30% : 70-80%, namun sorgum kketan (waxy sorgum) kadar amilosanya dapat mencapai kurang dari 10%
Corella,dkk. 2010 Lactobacillus fermentum merupakan bakteri yang digunakan untuk fermentasi tepung sorgum pada 37oC, PH 4 sampai 5.
Nydia E,dkk. 2013 WS (white sorghum) yang lebih tahan terhadap decortication dibandingkan dengan RS (red sorghum). analisa warna RS lebih tinggi dari WS karena RS memiliki senyawa berpigmen di lapisan terluar dari pericarp yang menghasilkan pewarnaan merah.
Goodall, dkk.2012 Penambahan tepung sorgum adonan roti dapat meningkatkan tekstur fermentasi sorgum meningkat kandungan protein
Thereesia ,dkk. 2013 Pembuatan tepung mosof dengan menggunakan ragi roti dan pengaruhnya terhadap penurunan total asal laktat dan pH.
MOSOF dengan Lactobacilus plantarum
dan Rhizopus orizae
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
METODOLOGI
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Diagram Alir Percobaan
25
Sorgum Perendaman Na2HPO4 0,2%
Pengupasan Pencucian Air 65oC
Inokulasi R. orizae dan L.plantarum
Inkubasi (Counting chamber) Pengayakan
Pre-Treatment
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Diagram Alir Percobaan
26
Starter berdasarkan kurva kalibrasi
Fermentasi selama 12-96 jam
Penyaringan
Pengeringan (oven 65oC ,2 jam)
Milling (80 mesh)
Analisa Nutrsi dan anti
Nutrisi serta Total Asam
Proses Utama
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Skema alat Penelitian
27
1
2
3 4 5
6
7
Keterangan : 1. Tangki Fermentor 2. Media Fermentasi 3. Tutup Karet
4. Lubang 5. Selang 6. Tangki 7. Air kapur
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
BAHAN BAKU
Pasar Tradisional Gebang
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014 28
Analisa
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANTI GIZI (Asam Fitat dan Tanin)
29
HASIL PENELITIAN
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
HASIL ANALISA
31
Lactobacillus plantarum Rhizopus orizae
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
HASIL ANALISA PROTEIN
32 Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Kandungan protein pada sorgum yang telah difermentasi menggunakan Lactobacillus plantarum menurun dari 9,819 + 0,766 % menjadi 7,428 + 0,931 %. Kandungan protein pada sorgum yang telah difermentasi menggunakan Rhizopus orizae menurun dari 9,819 + 0,766 % menjadi 8,298 + 1,258 %.
HASIL ANALISA PROTEIN
33 Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Lactobacillus plantarum dan Rhizopus orizae menghasilkan enzim protease
yang merupakan enzim hidrolase yang akan memecah protein menjadi
molekul yang lebih sederhana, seperti menjadi oligopeptida pendek atau
asam amino dengan reaksi hidrolisis pada ikatan peptida
Ilustrasi Metabolisme Protein pada Sorgum
Protease
Sumber : Watanabe K, 1994
Hasil Analisa
34
Kandungan Total Asam
• Rhizopus orizae (RO) mulai konstan pada jam ke 72 = 0,82 % (g/ml) atau 8,2 (mg/ml).
• Lactobacillus plantarum (LP) mulai
konstan 48 jam = 0,8 % (g/ml) atau 8 (mg/ml).
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Hasil Analisa
35
Kandungan Asam Fitat
Mula-mula sorgum memiliki kandungan 17,0493±3,16 % menurun selama waktu fermentasi hingga pada titik dimana terlihat mulai konstan pada jam ke 60,menjadi : Lactobacillus plantarum = 0,7439 ±0,31 % Rhizopus orizae = 0,3899±0,26 %.
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Hasil Analisa
36
Kandungan awal Tanin sebesar 1,5933±0,004 % kondisi ini menurun secara drastis hingga pada fermentasi jam ke 60 dimana kandungan tanin menurun tidak terlalu signifikan yaitu untuk Lactobacillus plantarum sebesar 0,5482±0,02%. Sedangkan untuk Rhizopus orizae mencapai pada 0,4227±0,02%.
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Kandungan Asam Tanin
Penelitian Terdahulu
Sumber : Sulistyowati dkk, 2012
Sumber : Angelina, 2013
38 Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Pada fermentasi menggunakan Saccharomyces cerevisiae jam ke-
60, kandungan asam fitat pada sorgum 0,2616 gram/100 gram
sampel
Standart kandungan asam fitat dan asam tanin pada makanan
(0,206-0,4) gram/100 gram
Penelitian
37 Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Pada jam ke-60 fermentasi menggunakan Lactobacillus plantarum kandungan asam fitat sebesar 0,7439 gram/100gram, sedangkan bila menggunakan
Rhizopus orizae sebesar 0,3895 gram/100gram
Pada jam ke-60 fermentasi menggunakan Lactobacillus plantarum kandungan asam tanin sebesar 0,5482 gram/100gram, sedangkan bila
menggunakan Rhizopus orizae sebesar 0,4277 gram/100gram
ANALISA NUTRISI
39
Standart Nutrisi jam ke-60
Air
Protein Kasar
Abu
Lemak Kasar
Serat Kasar
Sumber : SNI
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANALISA NUTRISI
40
KONTROL :
10,97 gr/100gr
L. Plantarum
8,7844 gr/100gr
SNI
Maks 14,5 gr/100gr
R. Orizae
9,9286 gr/100gr
Kandungan Air
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANALISA NUTRISI
41
KONTROL :
9,8188 gr/100gr
L. Plantarum
7,759 gr/100gr
SNI
Min 7 gr/100gr
R. Orizae
8,1623 gr/100gr
Protein Kasar
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANALISA NUTRISI
42
KONTROL :
0,9931 gr/100gr
L. Plantarum
0,3252 gr/100gr
SNI
Maks 0,7 gr/100gr
R. Orizae
0,5454 gr/100gr
Kandungan Abu
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANALISA NUTRISI
43
KONTROL :
3,7411 gr/100gr
L. Plantarum
3,3937 gr/100gr
SNI
Tidak ada
R. Orizae
3,5255 gr/100gr
Lemak Kasar
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
ANALISA NUTRISI
44
KONTROL :
3,9845 gr/100gr
L. Plantarum
0,2906 gr/100gr
SNI
Tidak ada data
R. Orizae
0,8814 gr/100gr
Serat Kasar
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
KESIMPULAN
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Kesimpulan Penelitian
7
Pembuatan tepung MOSOF diawali dengan pembuatan stater terlebih dahulu kemudian berlanjut pada Fermentasi. Dimana waktu masing-masing starter yaitu 2,5 jam untuk Lactobacillus plantarum dan 40 jam untuk Rhizopus orizae.
1.
Kurva pertumbuhan mikroorganisme yang didapat pada penelitian ini yaitu terlihat kecenderungan terdapat 3 fase yaitu : fase lag, fase log, dan terdapat fase stationer. namun tidak terlihat fase kematian dikarenakan, penelitian yang dilakukan menggunakan metode counting chamber sehingga tidak dapat diketahui mikroorganisme yang mati ataupun yang hidup.
2.
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Kesimpulan Penelitian
7
Antigizi : - Asam fitat Mula-mula 17,0493±3,16 % setelah fermentasi
oleh Lactobacillus plantarum dan Rhizopus orizae masing –masing menurun hingga 0,7439 ±0,31 % dan 0,3899±0,26 % .
- Sedangkan untuk Tanin kandungan awal : 1,5933±0,004 % menjadi 0,5482±0,02% untuk Lactobacillus plantarum, Rhizopus orizae menjadi 0,4227±0,02%.
3.
Nutrisi MOSOF pada jam ke 60 didapatkan untuk fermentasi dengan Lactobacillus plantarum memiliki kadar air 8,7844% , protein kasar 7,759%, abu 0,3252%, lemak kasar 3,3937%. Sedangkan untuk fermentasi menggunakan Rhizopus orizae memiliki kandungan nutrisi antara lain untuk Air 9,9286%, protein kasar 8,1623%, abu 0,5255%, lemak kasar 3,5255%.
4.
Laboratorium Teknologi Biokimia 2014
Laboratorium Teknik Biokimia
2014