Analisis Berbagai Macam Starter pada Fermentasi MOCAF

Tepung kasava termodifikasi adalah produk tepung dari ubikayu yang diproses menggunakan prinsip memodifikasi sel ubikayu secara fermentasi. Mikrobia yang tumbuh menyebabkan perubahan karakteristik dari tepung yang dihasilkan berupa naiknya viskositas, kemampuan gelatinisasi, daya rehidrasi dan kemudahan melarut. Mikroba juga menghasilkan asam-asam organik, terutama asam laktat yang akan terimbibisi dalam bahan, dan ketika bahan tersebut diolah akan dapat menghasilkan aroma dan cita rasa khas yang dapat menutupi aroma dan cita rasa ubikayu yang cenderung tidak menyenangkan konsumen. Selama proses fermentasi terjadi kenghilangan komponen  penimbul warna, dan protein yang dapat menyebabkan warna coklat ketika pengeringan. Dampaknya adalah warna tepung yang dihasilkan lebih putih jika dibandingkan dengan warna tepung ubi kayu biasa.

Pengaruhnya Terhadap Kualitas Mutu Organoleptik Mocaf yang dihasilkan

Perbaikan kualitas tepung juga dipengaruhi reaksi biokimia selama perendaman/ fermentasi dengan isolat bakteri asam laktat (BAL).  Dalam hal ini enzim ekstraseluler yang dikeluarkan oleh bakteri asam laktat selama proses perendaman mampu memperbaiki tekstur tepung.  Pati dalam medium dapat dihidrolisis oleh bakteri asam laktat dengan cara mengekskresikan enzim ekstraseluler pemecah pati dan menghasilkan gula sederhana seperti disakarida atau dekstrin yang dapat dimanfaatkan untuk proses metabolisme (Anonim, 1989). Asam laktat mampunyai aroma khas yang dapat menutup aroma khas ubikayu dan asam sianida.

Teknologi Fermentasi tersebut sangat membantu  dalam industri makanan  terutama dipihak petani sebagai sumber bahan baku yang sangat melimpah dan murah, oleh karena itu untuk mendongkrak daya saing dan meningkatkan bargaining posisi tawar petani ubi kayu perlu adanya trasnper teknologi tersebut kepada petani.

Yang menjadi permasalahan ditingkat petani adalah ketersediaan stater BAL masih tergantung dari beberapa industri tertentu dan keberadaan stater tersebut sudah dipatenkan oleh orang lain. Untuk itu pengkaji merasa terpanggil untuk mengkaji  stater tersebut dapat dimodifikasi dengan stater lain atau modifikasi hasil / produk yang dihasilkan (MOCAF), karena pengkaji mempunyai asumsi bahwa BAL masih hidup didalam produk yang dihasilkan walaupun produk sudah dikeringkan, karena bakteri asam laktat tersebut dapat hidup pada temperatur 40 derajat celcius.

Disamping itu ditemukannya juga fermentasi dengan stater yang lain misalnya dengan menggunakan ragi tape. Maka dari itu pengkaji merasa terpanggil untuk mengkaji sejauh mana efektifitas stater tersebut terhadap produk yang dihasilkan baik dari segi flavor, warna, rasa, daya gelatinisasi pada produk makan yang dihasilkan. Bila uji coba ini akan berhasil maka akan mempermudah petani untuk memperoleh stater tidak tergantung dari salah satu perusahaan / kepada orang mempunyai hak paten tersebut.

Kerangka Teoritik

  1. Fermentasi   Sebagai  Cara Perbaikan Mutu Tepung Kasava

Fermentasi ialah  proses  baik secara  aerob  maupun anaerob yang menghasilkan  berbagai produk yang melibatkan aktifitas mikroba atau ekstraknya dengan aktivitas mikroba terkontrol (Darwis dan Sukara, 1989). Fermentasi merupakan    proses yang telah lama  dikenal  manusia. Fermentasi adalah proses untuk  mengubah suatu bahan  menjadi  produk yang bermanfaat bagi manusia, seperti fermentasi susu  kambing, unta yang terjadi di  Sumaria dan Babilonia  pada jaman  Mesopotamia. Hingga saat ini  proses ferementasi telah mengalami perbaikan-perbaikan  dari segi prosesnya sehingga dihasilkan  produk fermentasi yang lebih baik (Tamime dan Robinson, 1999).

Fermentasi memiliki berbagai manfaat, antara lain; untuk  mengawetkan produk pangan, memberi cita rasa atau flavor terhadap produk pangan tertentu, memberikan tekstur tertentu pada produk pangan. Dengan adanya proses fermentasi  yang dilakukan oleh mikroba tertentu diharapkan akan  meningkatkan nilai gizi yang ada pada  produk fermentasi. Dengan adanya perbaikan mutu produk pangan fermentasi ini  maka  diharapkan pangan memiliki  peningkatan nilai terima oleh konsumen.

Pemanfaatan mikroba sebagai agen bioteknologi makin meningkat, karena beberapa hal antara lain: 1) Perbanyakannya mudah dan dapat dikendalikan, 2) Substrat pertumbuhan relatif murah, bahkan dapat menggunakan limbah pertanian, 3) Dapat menghasilkan enzim yang cukup banyak sehingga potensial dikembangkan untuk skala industri (Bachrudin, et. al. 2000).  Bakteri digolongkan menjadi dua, yaitu bakteri yang menguntungkan dan bakteri yang merugikan.  Bakteri asam laktat  (BAL) merupakan bakteri yang menguntungkan.  Pemanfaatan mikroba dalam proses fermentasi telah dikenal turun temurun dari sejak ribuan tahun yang lalu (Spicher, 1983 dalam Sardjoko, 1991). Teknologi fermentasi merupakan salah satu cara pengolahan dan pengawetan makanan, baik secara konvensional maupun modern, dengan memanfaatkan mikroba baik langsung maupun tidak langsung.  Dalam proses fermentasi, mikroba maupun yang enzim dihasilkan, dapat menstimulir flavor yang spesifik, meningkatkan nilai cerna bahan pangan, menurunkan kandungan antigizi atau bahan lain yang tidak dikehendaki, dan dapat menghasilkan produk atau senyawa turunan yang bermanfaat bagi kehidupan manusia (Neech, et. al.  1985). Dengan kata lain teknologi fermentasi dapat meningkatkan nilai guna dan nilai sosial ekonomi bahan pangan.

Mikroba tersebar luas di alam, sehingga proses fermentasi dapat terjadi secara alami.  Namun, fermentasi alami mempunyai beberapa kelemahan antara lain prosesnya tidak terkendali sehingga mutu produk yang dihasilkan tidak konstan.  Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan ragi atau starter yang sesuai dengan bahan dan produk akhir yang diinginkan.  Tempe merupakan salah satu produk fermentasi asli Indonesia yang telah banyak dikembangkan  baik oleh peneliti dalam maupun luar negeri, sehingga dari proses fermentasi alami telah dikembangkan sampai proses modern untuk menghasilkan produk generasi lanjutannya, (Fardiaz dan Yasni, 1998).  Sosis dikenal sebagai produk fermentasi dari Eropa, padahal produk sejenis sosis, yaitu urutan merupakan produk fermentasi daging tradisional asal Bali.  Perbaikan mutu dengan pengendalian proses pengembangan starter serta modifikasi bahan baku untuk memperluas jangkauan konsumen dan pasar telah diteliti antara lain oleh Hermanianto, et.al., (1999).

Starter dari bakteri lokal yang sesuai untuk pengembangan mutu produk  terfermentasi perlu dikembangkan, selain untuk menggali potensi sumber daya alam Indonesia, juga untuk mendapatkan starter yang sesuai dengan produk akhir yang diinginkan.  

Pada  proses fermentasi berbagai bahan baku termasuk susu sapi, susu kacang , kasava termodifikasi secara biologi  dan bahan baku lain bakteri asam laktat  memiliki peran yaitu; 1) Asam laktat yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat memberikan aroma dan flavor pada makanan terfermentasi (Jay, 1978).  2) Bakteri asam laktat mampu berperan sebagai agen diversifikasi pengolah pangan sebab bakteri ini memiliki kemampuan mendegradasi  gula yang terkandung dalam media pertumbuhannya menjadi gula sederhana, mendegradasi protein dan peptida menjadi asam amino (Gilliand, 1996). 3) Bakteri asam laktat aman untuk pangan , tidak menghasilkan toksin pada makanan, sehingga sering disebut sebagai mikroorganisme yang meningkatkan  nilai makanan (food grade microorganism). 4) Bakteri asam laktat berperan pula sebagai agen yang dapat mengawetkan pangan. Ray & Daeschel , 1992; mengemukakan cara  bakteri ini mengawetkan pangan dengan menghasilkan senyawa anti mikroba berupa asam organik, hidrogen peroksida, diasetil, bakteriosin, etanol, potensial redoks  yang rendah . 5) kemampuan berkompetisi dengan mikroba lain pada tanaman, makanan, saluran pencernaan manusia dan hewan (Dick, 1994). Dengan demikian bakteri asam laktat  memiliki peran meningkatkan kesehatan manusia dengan  menekan pertumbuhan  bakteri patogen didalam usus (Anonim, 1990). Solfos, 1993 & Holsapfel et al., 1995, mengungkapkan bahwa  bakteri asam laktat merupakan  mikroorganisme tak beresiko terhadap kesehatan (Generally Recognised As Safe / GRAS). (6) Dengan kemampuan untuk mengubah berbagai senyawa yang terdapat pada media menjadi senyawa lain yang lebih sederhana,  memberikan flavor dan aroma  yang khas pada makanan maka bakteri ini akan memiliki kemampuan untuk meningkatkan rasa dan nilai penerimaan produk  pangan fermentasi oleh bakteri  asam laktat (Marrug, 1991).

Kondisi optimal pertumbuhan bakteri asam laktat adalah pada suhu 30 - 37oC, pH 3,0 – 8,0 , sumber gula media pertumbuhan glukosa dan fruktosa. Bakteri asam laktat memiliki tingkat efisiensi penggunaan substrat tergantung pada tipe fermentasinya. Bakteri asam laktat homofermentatif  mampu mengubah  95% glukosa substrat menjadi asam laktat, CO2 dan senyawa volatil. Bakteri asam laktat heterofermentatif dapat menggunakan 90% gula yang ada dalam substrat (Rahayu, 1992).

  1. Tepung Kasava Termodifikasi Secara Biologi (BIMO-CF) 

Proses pembuatan tepung kasava  sangat sederhana, dan telah dikenal oleh masyarakat luas. Proses pembuatan tepung kasava meliputi tahapan sebagai berikut : kasava  dikupas, dicuci, disawut, dikeringkan, ditepungkan, diayak dan dikemas. Tepung yang dihasilkan dari proses ini tidak mengalami perubahan-perubahan yang mendasar, dari aspek warna, aroma kasava masih sangat kuat, tekstur dan lain-lain.  

Pembuatan tepung kasava termodifikasi  secara biologi   bertujuan memperbaiki sifat fisikokimia tepung secara biologi atau secara fermentasi.  Proses pembuatan tepung  termodifikasi  meliputi tahap-tahap sebagai berkut:  kasava dikupas, dicuci, disawut, difermentasi dengan menggunakan starter atau bibit Starter BIMO-CF, ditiriskan/dipres, dikeringkan, ditepungkan, diayak dan dikemas.  Proses fermentasi dilakukan  dengan cara merendam kasava sawut dalam air  perendaman yang telah ditaburi bibit Starter BIMO-CF. Cara penggunaan Starter BIMO-CF sangat sederhana, Starter BIMO-CF sebanyak 1 kg langsung ditaburkan dalam 1 m3 air , selanjutnya diaduk agar terdispersi/terlarut sempurna. Dosis starter BIMO-CF adalah 1kg starter untuk 1 m3 air. Satu kubik air dapat digunakan untuk merendam 1 ton kasava sawut.  Dalam perendaman yang  perlu diperhatikan adalah  kasava sawut terendam sempurna. Lama  fermentasi adalah 12 jam. Setelah fermentasi selesai air untuk merendam bisa diatuskan, kasava sawut terfermentasi ditiris/dipres lalu dikeringkan. Setelah kering  kasava sawut  kemudian ditepungkan dan dikemas.

Tepung kasava termodifikasi  telah mengalami perbaikan mutu selama poses fermentasi. Berbagai parameter  nilai mutu tepung  kasava mengalami perbaikan diantaranya warna menjadi semakin putih, aroma kasava  berkurang secara signifikan, tekstur lebih halus, elastisitas  meningkat, lebih mengembang saat digunakan sebagai bahan untuk pembuatan  produk olahan kue,  rasa pahit berkurang secara signifikan dan lain-lain. Sifat sifat diatas juga erat dengan  nilai hasil analisis proksimat dari tepung kasava yang dipaparkan pada Tabel 1.

Gambar 1.  Bagan alir  reaksi pembentukan asam laktat (Madigan et al., 1997)

Proses ferementasi menggunakan  Starter BIMO-CF  dilakukan selama 12 jam, proses fermentasi  optimal apabila telah mencapai pH 4. Penurunan nilai pH dari nilai 7 hingga 4 disebabkan oleh aktifitas dari mikroba  dalam starter  BIMO-CF  dalam aktifitas fermentasi menghasilkan asam laktat,  asam organik lain, enzim-enzim, senyawa volatile yang terdispersi kedalam air dan akan mempengaruhi struktur kasava, serta sifat fisiko kimia serta aroma  kasava setelah fermentasi. Proses pembentukan asam laktat dipaparkan pada Gambar 1.

Perubahan sifat fisik, semakin lama direndam akan menurunkan derajat putih tepung Sedangkan sifat amilografi tepung kasava termodifikasi menghasilkan viskositas puncak/ tingkat kekentalan  (1130 BU) lebih tinggi dibanding tepung kasava non fermentasi (700 BU) dan tepung terigu (130 BU) yang berarti produk olahan yang dihasilkan lebih mengembang menggunakan tepung kasava termodifikasi dibanding tepung kasava non fermentasi.  Demikian juga viskositas balik sebaliknya pada tepung kasava non fermentasi (220 BU) lebih tinggi dibanding pada tepung kasava  termodifikasi (80 BU) dan tepung terigu (90 BU) yang berarti produk olahan yang dihasilkan lebih lunak dibanding tepung terigu dan tepung kasava non fermentasi.  Rendemen tepung kasava termodifikasi (29,93%) hampir sama dengan rendemen yang dihasilkan tepung kasava non fermentasi sebesar 28,01%.

Keterangan :

  • Kontrol fermentasi menggunakan stater BIMO- CF
  • Perlakuan fermentasi menggunakan stater MOCAF
  • Perlakuan fermentasi menggunakan Ragi tape 
  • Perlakuan fermentasi tanpa menggunakan stater hanya perendaman saja (fermentasi secara alami selama 12 jam
  • Perlakuan fermentasi tanpa menggunakan stater hanya perendaman saja (fermentasi secara alami selama 24 jam dan setiap 12 jam diganti airnya

Ruang Lingkup Pengkajian

Ruang lingkup pengkajian  dibidang teknik fermentasi  MOCAF dari berbagai macam stater diantaranya : sebagi kontral menggunakan BIMO-CF, MOCAF, Ragi tape,  dan tidak menggunakan stater sama sekali/ fermentasi secara alami dengan perendaman 12 jam dan 24 jam. Dari berbagai stater tersebut dapat dihasilkan MOCAF sebagai patokan yaitu kontrol yang menggunakan stater yang sudah dipatenkan.

Populasi Sample dan Besaran Sample

Sample yang digunakan menggunakan hasil proses produksi MOCAF  sebanyak   dari 4 perlakuan dan 3 ulangan dari masing – masing perlakuan sehingga jumlah sample yang diamati sebanyak 5x4 = 20

Adapun bahan yang digunakan sebagai bahan produksi diperoleh dari bahan lokal sekitar balai degan vareitas ubi kayu UJ5 dan Stater BIMO-CF serta MOCAF yang dipergunakan diperoleh dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pasca Panen Bogor.

Instrumen Kajiwidya

Instumen yang digunakan menggunakan indikator keberhasilan  dengan rincian sebagai berikut :

Catatan : **

  • untuk  flafor / aroma semakin tidak berbau casava semakin baik
  • Daya Gelatinisasi / daya pengembangan pada produk makanan: sample yang digunakan hasil dari produk yang dihasilkan dalam bentuk makanan
    (yang digunakan Bronis Mocaf)

Prosedur Pengumpulan Data

Data diambil dari responden /panelis secara sensoris 6 panelis untuk Flafor/bau,warna . Dan daya gelatinisisasi/mengembang  diamati performen, daya mengembang dan kekompakan produk makanan yang dihasilkan.  Hasil data – data tersebut dikumpulasi secara kwantitaif agar dapat diskor dan ditabulasi kemudian dianisis secara statistik.

Teknik Analisis Data

Data dianisis secara statsitik menggunakan analisis varian dengan membandingkan t hitung dan t tabel dengan derajat penerimaan 5 %. 

Hasil Pengkajian

Dari hasil pengkajian dan analisis statistik data menunjukkan  pada dasarnya penggunaan stater selain stater BIMO-CF (Tepung Mocaf, Ragi tape) bahkan tanpa stater (Fermentasi alami baik 12 jam dan 24 jam) dapat digunakan, dari segi kwalitas aroma/ flavor, warna dan daya gelatinisasi tepung mocaf yang dihasilkan. Efektifitas Fermentasi dari berbagai stater tersebut dapat dirangking sebagai berikut : 

  • Rangking I fermentasi dengan menggunakan ragi tape
  • Rangking II Fermentasi dengan menggunakan Stater BIMO-CF
  • Rangking III Fermentasi dengan menggunakan Tepung mocaf
  • Rangking IV. Fermentasi Almami  tanpa mengunakan  stater selama 24 Jam
  • Rangking V Fermentasi Alamai tanpa menggunakan Stater selama 12 jam

Dari hal tersebut diatas berarti dapat disimpulkan proses fermentasi dapat digunakan stater selain stater BIMO - CF, yaitu  Ragi Tape karena terbukti fermentasi dengan ragi tape memberikan kwalitas yang lebih baik dibanding fermentasi dengan stater BIMO - CF. Pertimbangan lain adalah ragi tape mudah didapat dan mudah di buat, sehingga petani lebih mudah untuk memperolehnya tanpa ketergantungan dari Stater BIMO - CF. 

Bahan bacaan :

Anonim. 1990. Yakult Fermented Milk Drink to Promote Health. Yakult Honsha Co. Ltd. Tokyo, Japan.
Anonim, 1989.  Laporan Studi Pengembangan Industri Ubikayu di Brazil. Tim Kerjasama Depertemen Perindustrian – Departemen Pertanian. Jakarta
BPS, 2008.  Statistik Indonesia. Badan Pusat Statistik. Jakarta.
Darwis A.A., dan E. Sukara. 1989. Teknologi Mikrobial. Pusat Antar Universitas Bioteknologi, Institut Prtanian Bogor, Bogor.
Dick, L.M.T. 1994. Biotechnology in the Feed Industry. Farnham Royal Bucks, England.
Fardiaz, s.  1989. Penuntun Praktikum Mikrobiologi Pangan. Fakultas Teknologi  Pertanian. Institute Pertanian Bogor, Bogor.
Gilliliand, S.E. 1986. Bacterial Starter Cultures for Foods. Boca Raton, Florida: CRC Press.
Holzapfel, W.H., R. Geisen and U. Schillinger. 1995.  Biological Preservation of Foods with Reference to Protective Culture Bacteriocins and Food Grade Enzym. Int. J. Food Microbial. 24: 343-362.
Jay, J.M. 1978. Modern Food Microbiology. D. Van Nostrand Co. New York.
Madigan, M.T., J.M. Martinko & J. Parker. 1997. Biology of Microorganisms, Eight Edition. Prentice Hall International Inc., New Jersey.
Marrug, J.D. 1991. Bacteriocins Their Role in Developing Natural Products Food. J. Biotech. 5 (3) : 305-312.
Rahayu, W.P., S. Ma’oen, Suliantri dan S. Fardiaz. 1992.  Teknologi Fermentasi Produk Perikanan. Pusat Antar Universitas dan Gizi. IPB. Bogor.
Ray, B. and M. Daesckel. 1992. Food Biopreservatives of Microbial Origins. CRC Press. Tokyo.
Sofos, J.N. 1993. Currren Microbiological Consideration in Food Preservation. Int. J. Food Microbiol. 19: 19: 87-108.
Suismono dan Misgiyarta. 2009. Peningkatan Efektifitas 100% dan Stabilitas Starter (6 bulan) untuk  Fermentasi Tepung Ubikayu dan Ubijalar sebagai Substitusi Terigu (data unpublished).
Tamime, A.Y., & R. K. Robinson. 1999. Yoghurt: Science and Technology. 2nd Edition. CRC Press. Boston.

Bagikan Artikel :