FERMENTASI SUBSTRAT PADAT FERMENTASI KECAP

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI

Disusun oleh:Nama : Tan, Richard S.H.Nim : 12.70.0068Kelompok D3

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

2015

1. HASIL PENGAMATAN

Tabel 1. Hasil Pengamatan KecapKelompokBahan Dan PerlakuanAromaWarnaRasaKekentalan

D1Kedelai Hitam + 0,5% inokulum+++++++

D2Kedelai Putih + 0,75% inokulum----

D3Kedelai Hitam + 0,75% inokulum++++++++

D4Kedelai Putih + 1% inokulum+++++++

D5Kedelai Hitam + 1% inokulum++++++

Keterangan :+Kurang kuatKurang Hitam Kurang Manis Kurang Kental++KuatHitam Manis Kental+++Sangat kuatSangat Hitam Sangat Manis Sangat Kental

Pada Tabel 1, dapat dilihat percobaan dilakukan oleh kelompok D1-D5 dengan bahan serta penambahan jumlah inoculum yang berbeda-beda. Kelompok D1 dengan bahan kedelai hitam + 0,5% inokulum memiliki aroma kurang kuat, warna kurang hitam, rasa kuat dan kenampakan sangat kental. Kelompok D2 dengan bahan kedelai putih + 0,75% inokulum gagal dalam membuat kecap. Kelompok D3 dengan bahan kedelai hitam + 0,75% inokulum memiliki aroma kuat, warna kurang hitam, rasa kuat dan kenampakan sangat kental. Kelompok D4 dengan bahan kedelai putih + 1% inokulum memiliki aroma kurang kuat, warna hitam, rasa kuat dan kenampakan kental. Kelompok D5 dengan bahan kedelai hitam + 1% inokulum memiliki aroma kuat, warna kurang hitam, rasa kurang kuat dan kenampakan kental.

Acara III0

14

1

2. PEMBAHASAN

Pada praktikum ini dilakukan fermentasi kecap menggunakan substrat padat berupa kedelai putih dan hitam sebanyak 250 gram setiap kelompok, kultur Aspergillus oryzae, garam dan rempah - rempah untuk pembuatan kecap yang merupakan makanan tradisional berbentuk cairan berwarna coklat hingga hitam dan dihasilkan melalui proses fermentasi kedelai hitam atau jenis kacang lainnya (Rahman, 1992).

Menurut Lynn et al (2013) dalam jurnalnya berjudul Study on the Production of Fermented Soybean Sauce by Using Aspergillus oryzae and Aspergillus flavus, kecap mengandung asam amino esensial Valin, Tryptophan, Lysine, Histidin, serta mengandung vitamin (terutama vitamin B6), dan antioksidan (isoflavon). Kecap biasanya dibuat menggunakan metode tradisional dan dikonsumsi sebagai sumber protein dan vitamin. Dua mikroba yang sering digunakan untuk pembuatan kecap selama fermentasi adalah Aspergillus oryzae dan Aspergillus flavus. Aspergillus oryzae biasanya diisolasi dari kedelai yang berjamur. Aspergillus oryzae telah digunakan dalam fermentasi kedelai dan hasil fermentasinya biasa disebut koji. Pembentukan koji dibuat dengan cara menamabahkan diawali Aspergillus oryzae ke dalam campuran kedelai dan diinkubasi selama 5 hari kemudian hasil fermentasi direndam dengan air garam dan sering disebut tahap fermentasi air garam. Selama fermentasi air garam diaduk dengan untuk menyediakan lebih banyak oksigen ke dalam wadah selama proses fermentasi.

Proses fermentasi kedelai diawali dengan preparasi bahan baku yang menjadi substrat padat yakni kedelai hitam dan putih. Pertama, kedelai yang masih memiliki kulit ari sebanyak 250 gram direndam air selama satu malam dengan tujuan terjadi hidrasi air dalam biji sehingga saat kedelai tersebut dimasak memerlukan waktu singkat karena kedelai tersebut telah lunak (Tortora et al, 1995). Setelah kedelai mekar, kedelai kemudian dicuci dan dibuang kulit arinya lalu ditiriskan hingga kering. Kedelai kemudian direbus sampai mendidih dan ditiriskan kembali dengan tujuan melunakkan biji kedelai, merusak protein inhibitor, menginaktifkan zat antinutrisi dan menghilangkan bau langu serta membunuh bakteri di permukaan kedelai (Tortora et al, 1995). Selanjutnya kedelai diletakkan di tampan yang dialasi dengan daun pisang. Wadah yang digunakan berupa besek dari bambu supaya ada oksigen yang dapat digunakan untuk fermentasi. Menurut Chunqi et al (2013) dalam jurnalnya berjudul Biochemical Changes in the Fermentation of the Soy Sauce Prepared with Bittern, Fermentasi kecap sangat rumit, termasuk pati sakarifikasi, degradasi gula, fermentasi alkohol, proteolisis, pembentukan aroma, reaksi asam pantotenat dan reaksi Maillard. Proses batch konvensional kedelai dimulai dengan fermentasi kapang spesies Aspergillus pada campuran kedelai dengan perbandingan tertentu. Selama fermentasi dilakukan dalam keadaan aerobik selama 2-3 hari pada suhu 30 C, Aspergillus menghasilkan enzim ekstraseluler dan kemudian kedelai direndam dengan air garam yang menyebabkan enzim Aspergillus terus menghidrolisis kedelai sehingga dihasilkan kecap.

Fermentasi tahap pertama yaitu fermentasi kapang dilakukan dengan menambahkan inokulum komersial tempe dengan persentase yang berbeda yaitu 0,5% untuk kelompok D1, 0,75% untuk kelompok D2 dan D3, dan 1% untuk kelompok D4 dan D5. Setelah inokulum diinokulasikan, tampan ditutup dengan tampan penutup dan dilakukan inkubasi selama 3 hari sesuai dengan pendapat Astawan & Astawan (1991) yang mengatakan pada tahap fermentasi kapang, pembuatan kecap selama 1-3 hari. Fermentasi yang baik tidak boleh terlalu cepat karena enzim yang dihasilkan kapang akan sedikit sehingga tidak akan menghasilkan komponen yang menimbulkan reaksi penting dan tidak terlalu lama karena semakin banyak menghasilkan enzim sehingga cita rasa yang dihasilkan menjadi kurang baik (Su et al., 2005). Zhang Yanfang and Tao Wenyi (2009) dalam jurnalnya berjudul Flavor and taste compounds analysis in Chinese solid fermented soy sauce menyatakan bahwa kecap yang dari proses fermentasi memiliki cita rasa serta aroma yang lebih disukai konsumen daripada kecap proses hidrolisis kimia.

Konsentrasi ragi dapat mempengaruhi komponen kecap yaitu jumlah etanol dan asam laktat. Bila ragi yang ditambahkan banyak, maka etanol lebih cepat dihasilkan. Proses fermentasi kedelai dalam pembuatan kecap akan menghasilkan asam amino bebas (Yanfang & Wenyi, 2009). Asam amino bebas tersebut bersifat pahit, asin, umami dan juga manis. Kecap yang telah melalui fermentasi menghasilkan 82 komponen volatil (Masashi,2006). Inokulum merupakan faktor penting untuk menentukan pembusukan kecap yang dapat meningkatkan sel hidup dan pH, penurunan substansi dalam keasaman, dan kandungan garam (Sumague et al, 2008). Inokulum sangat mempengarui proses fermentsi karena konsentrasi inokulum mempengaruhi koji yang terbentuk. Dalam jurnal yang berjudul Enzyme production and growth of Aspergillus oryzae S. on soybean koji fermentation, A. oryzae merupakan jamur berfilamen yang memiliki kemampuan mengeluarkan sejumlah besar enzim hidrolitik dan digunakan dalam pembuatan kecap dengan metode fermentasi tradisional. Protein ekstraseluler di koji kedelai yang diinokulasi dengan A. oryzae mengandung profil protein yang berbeda termasuk alkali protease, amilase, glutaminase, dan metallopeptidase. Selain itu, A. oryzae adalah mikroorganisme yang aman untuk memproduksi enzim makanan meskipun ada jenis Aspergillus flavus yang memproduksi aflatoksin yang merupakan racun yang berbahaya (Chuenjit et al, 2012).

Setelah diinkubasi selama 3 hari, dilakukan pengamatan terhadap kedelai yang telah ditambah inokulum tempe komersial tersebut. Fermentasi tahap pertama ini berhasil dilakukan oleh semua kelompok kecuali kelompok D2 karena terjadi pembusukan oleh mikroorganisme yang tidak diinginkan pada kedelai yang dapat disebabkan oleh kurang sterilnya besek dan daun yang digunakan serta praktikan yang kurang menjaga kebersihan saat proses fermentasi koji berlangsung. Sedangkan untuk kelompok lainnya, kedelai yang telah melalui tahap fermentasi kapang atau tahap koji ini terlihat seperti tempe pada umumnya yang berwarna putih kekuningan. Hasil fermentasi berupa substrat kedelai yang ditumbuhi kapang bisa disebut koji. Koji kemudian dipotong dengan pisau untuk dilakukan fermentasi pada tahap selanjutnya. Dalam jurnal yang berjudul Enzyme production and growth of Aspergillus oryzae S. on soybean koji fermentation, A. Oryzae, koji adalah kedelai yang telah diinokulasi dengan biakan fermentasi. Langkah pertama dalam membuat makanan fermentasi, seperti kecap, miso, mirin, sake, dan makanan fermentasi lainnya adalah membuat koji melalui fermentasi kapang. Selama pembuatan koji, Aspergillus oryzae menghasilkan berbagai amilase dan protease untuk memecah karbohidrat dan protein dalam kedelai (Chuenjit et al, 2012).

Fermentasi tahap kedua yaitu fermentasi larutan garam atau moromi. Menurut Lynn et al (2013) dalam jurnal yang berjudul Study on the Production of Fermented Soybean Sauce by Using Aspergillus oryzae and Aspergillus flavus, Setelah 3 hari fermentasi oleh jamur, dilakukan perendaman air garam yang sering juga disebut fermentasi air garam. Selama fermentasi ini, pengadukan dilakukan dengan tujuan untuk menyediakan lebih banyak oksigen ke dalam wadah selama proses fermentasi. Koji hasil fermentasi kapang yang telah dipotong kecil - kecil kemudian dimasukkan kedalam toples plastik bening. Setelah itu ditambahkan larutan garam sebanyak 20%. dan direndam selama 1 minggu. Selama proses perendaman, dilakukan proses penjemuran dan pengadukan selama 60 menit setiap harinya dalam 1 minggu Wu et al (2013) dalam jurnal berjudul Effect of Temperature on Moromi Fermentation of Soy Sauce with Intermittent Aeration, menyatakan bahwa fermentasi suhu sekitar 45C dapat menghasilkan kecap yang lebih hitam, kandungan etanol yang rendah dan pH lebih tinggi dibandingkan suhu 25C dan 35C. Fermentasi Moromi dilakukan dengan penambahan konsentrasi garam sebesar 20 % dan dilakukan pada suhu ruang 25-35C.

Setelah 1 minggu, kedelai tersebut disaring, dipres dengan tujuan memisahkan kedelai dengan larutan garam hasil fermentasi. Larutan yang didapat dari hasil penyaringan kemudian diambil sebanyak 250 ml dan ditambahkan dengan 750 ml air dan kemudian rempah - rempah serta gula jawa disiapkan untuk dimasak dengan larutan tersebut..

Pemasakan Filtrat + BumbuFiltrat

Rempah-rempah berperan untuk meningkatkan mutu sensoris makanan dan minuman, khususnya yang berkaitan dengan cita rasa, aroma, dan warna produk. Efek menguntungkan dari rempah-rempah dan herbal terhadap reaksi-reaksi fisiologis tubuh termasuk rangsangan terhadap pencernaan, pengaruh hipolipidemia, pengaruh antidiabetes, sifat antilitogenik, potensi antioksidan (Skandamis, 2002).

Ketumbar (Coriandum sativum) mengandung karbohidrat, protein, dan lemak yang cukup tinggi serta memiliki efek positif terhadap kesehatan dan sering digunakan untuk sayuran, bahan penyedap dan obat-obatan. Bunga pekak termasuk rempah yang memiliki aroma yang kuat sangat cocok untuk memperkuat aroma masakan. Kayu manis termasuk famili Lauraceae, memiliki nilai ekonomi, merupakan tanaman tahunan yang memerlukan waktu lama untuk diambil hasilnya, dan hasilnya adalah adalah kulit batang dan dahan, sedang hasil samping adalah ranting dan daun. Komoditas ini selain digunakan sebagai rempah, hasil olahannya seperti minyak atsiri dan oleoresin banyak dimanfaatkan dalam industri farmasi, kosmetik, makanan, minuman, rokok, dan lain- lain (Abdullah,1990).

Saat proses memasak, pemanasan larutan dilakukan sampai mendidih dan diaduk agar larutan tidak gosong, gula jawa tidak menggumpal dan rempah-rempah yang ditambahkan homogen. Proses memasak larutan tersebut akan meningkatkan viskositas sehingga terbentuk cairan coklat kehitaman yang pekat bisa disebut proses pembuatan kecap berhasil. Kecap kemudian ditempatkan dalam wadah yang bersih dan siap dilakukan uji sensori terhadap warna, rasa, aroma, dan kekentalan kecap. Pada Tabel 1, dapat dilihat percobaan dilakukan oleh kelompok D1-D5 dengan bahan serta penambahan jumlah inoculum yang berbeda-beda. Kelompok D1 dengan bahan kedelai hitam + 0,5% inokulum memiliki aroma kurang kuat, warna kurang hitam, rasa kuat dan kenampakan sangat kental. Kelompok D2 dengan bahan kedelai putih + 0,75% inokulum gagal dalam membuat kecap. Kelompok D3 dengan bahan kedelai hitam + 0,75% inokulum memiliki aroma kuat, warna kurang hitam, rasa kuat dan kenampakan sangat kental. Kelompok D4 dengan bahan kedelai putih + 1% inokulum memiliki aroma kurang kuat, warna hitam, rasa kuat dan kenampakan kental. Kelompok D5 dengan bahan kedelai hitam + 1% inokulum memiliki aroma kuat, warna kurang hitam, rasa kurang kuat dan kenampakan kental.

Berdasarkan pada hasil praktikum, dapat dilihat bahwa perbedaan konsentrasi inokulum yang ditambahkan pada setiap kelompok ternyata mempengaruhi karakteristik kecap. Teori menurut Masashi (2006) mengatakan bahwa jumlah/konsentrasi ragi yang ditambahkan akan dapat mempengaruhi komponen-komponen yang terdapat dalam kecap, seperti asam laktat dan etanol dimana semakin banyak inokulum yang ditambahkan, maka fermentasi berjalan semakin cepat sehingga etanol dan asam laktat semakin banyak pula. Namun, ketika jumlah inokulum yang ditambahkan terlalu banyak jumlahnya, maka kualitas sensori dari kecap yang dihasilkan akan kurang baik. Hal ini dikarenakan adanya jumlah konsentrasi asam laktat dan etanol yang tinggi. Dalam praktikum ini, karakteristik sensoris kecap yang dihasilkan selain dari penambahan inoculum juga dipengaruhi karena adanya penambahan bumbu selama proses pemasakan kecap.

Dari segi aroma, didapatkan aroma kuat untuk kelompok D3 dan D5, kurang kuat untuk D1 dan D4. Flavor spesifik kecap ditentukan oleh jenis bumbu yang dipergunakan. Untuk penambahan gula jawa sangat menentukan flavor spesifik dari kecap dan juga menyebabkan warna yang dihasilkan coklat karamel dan viskositasnya meningkat. Dari segi warna, didapatkan warna kuat untuk kelompok D4, kurang kuat untuk D1,D3, dan D5. Untuk segi kekentalan, didaptkan nilai sangat kental untuk kelompok D1 dan D3, kental untuk kelompok D4 dan D5. Warna kecap terbentuk oleh reaksi antar asam amino dengan gula reduksi (Kasmidjo, 1990). Kekentalan dapat berkaitan dengan warna dikarenakan pemanasan yang terlalu lama dapat menyebabkan larutan menjadi sangat pekat sehingga kekentalan yang didapatkan sangat tinggi dan warna yang didapat menjadi lebih hitam. Hal tersebut tidak didapatkan olek kelompok D4 yang memiliki warna lebih hitam tetapi kekentalannya kurang kental disbanding dengan kelompok D1 dan D3 yang memiliki nilai kekentalan paling tinggi sedangkan warna yang didapatkan kurang hitam. Dari hasil uji sensoris rasa kecap kelompok D1, D3, dan D4 memiliki rasa kuat sedangkan kelompok D5 memiliki rasa sangat kurang kuat dan hasil tersebut dipengaruhi oleh banyaknya rempah-rempah yang digunakan dan juga persepsi rasa yang dimiliki oleh panelis saat melakukan uji sensoris. Menurut Astawan & Astawan (1991), selama fermentasi dalam larutan garam, warna larutan kecap akan berubah disebabkan warna yang terbentuk sebagai reaksi browning antara gula pereduksi dengan gugus amino protein. Aroma yang didapatkan tergantung hasil fermentasi dan konsentrasi bahan yang ditambahkan. Warna yang dihasilkan dipengaruhi oleh jenis gula jawa yang digunakan. Rasa dan kekentalan dipengaruhi oleh banyak tidaknya gula jawa yang ditambahkan. Semakin banyak ditambahkan gula jawa maka rasa kecap akan semakin manis, bertekstur kental dan memiliki rasa manis. Sedangkan untuk penggunaan bahan yang digunakan, tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara penggunaan kedelai hitam dan putih dikarenakan hasil kecap yang didapatkan hampir semuanya dipengaruhi oleh proses pemasakkan dan penambahan rempah-rempah.

9

3. KESIMPULAN

Kecap merupakan hasil fermentasi substrat padat berupa kedelai dengan bantuan inokulum tempe komersial. Senyawa yang memberikan cita rasa kecap adalah 4-etilguakol, 4-etilfenol dan 2-fenil etanol. Tahap pembuatan kecap yaitu persiapan kedelai, fermentasi kapang (tahap koji), fermentasi dalam larutan garam (tahap moromi) dan pemasakan. Perendaman kedelai bertujuan menghidrasi air ke dalam kedelai sehingga lamanya proses pemasakan kedelai berkurang. Tujuan perebusan kedelai adalah melunakkan kedelai, merusak protein inhibitor, menginaktifkan zat antinutrisi, menghilangkan bau langu, dan membunuh bakteri. Tahap Koji dilakukan dengan menambahkan ragi kedalam substrat kedelai agar ditumbuhi kapang. Kapang yang dapat berperan dalam fermentasi koji adalah Aspergillus soyae, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger dan Rhizopus sp. Inokulum sangat mempengarui proses fermentasi karena konsentrasi inokulum yang ditambakan mempengaruhi koji yang terbentuk. Tahap Moromi dilakukan dengan penambahan konsentrasi garam sebesar 20 % dan dilakukan pada suhu ruang 25-35C. Larutan garam berfungsi menimbulkan rasa asin dan sebagai medium selektif. Inkubasi dilakukan pada suhu ruang (25-30C) selama 3 hari sampai terjadi pertumbuhan kapang dengan terbentuknya miselia pada permukaan kedelai. Rasa, warna, aroma, dan kekentalan dipengaruhi oleh penambahan inoculum, rempah-rempah, dan juga proses pemasakkan.

Semarang, 25 Juni 2015Praktikan, Asisten Dosen: Abigail Sharon Effendy Frisca MeliaTan, Richard S.H.12.70.0068

12

4. DAFTAR PUSTAKA

Astawan, M. & M. Wahyuni Astawan. (1991). Teknologi Pengolahan Pangan Nabati Tepat Guna. Akadenika Pressindo. Jakarta.

Abdullah, A., (1990), Kemungkinan Perkembangan Tiga Jenis Kayu Manis di Indonesia, dalam Tanaman Industri Lainnya, Prosiding Simposium I Hasil Penelitian dan Pengembangan Tanaman Industri, hal..1231-1244.

Chuenjit et al.(2012). Enzyme production and growth of Aspergillus oryzae S. on soybean koji fermentation. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, Vol. 2, No. 4, APCBEE Procedia.

Chunqi,M., Guoqing,H., Xinyong,D., Meilin,C & Shiyang,G.(2013). Biochemical Changes in the Fermentation of the Soy Sauce Prepared with Bittern. Advance Journal of Food Science and Technology 5(2)

Kasmidjo, R. B. (1990).Tempe : mikrobiologi dan Biokimia Pengolahan serta Pemanfaatannya. PAU UGM. Yogyakarta.

Lynn et al.(2013). Study on the Production of Fermented Soybean Sauce by Using Aspergillus oryzae and Aspergillus flavus. Journal of Scientific & Innovative Research Vol 2.

Masashi, Kasuga. (2006). Method of Brewing Soy Sauce. Diakses di http://osdir.com/patents/Food-processes/Method-brewing-soy-sauce-07056543.html

Prabandari, E. (1995). Cara Membuat Kecap. Balai Pustaka. Semarang.

Santoso, H.B. (1994). Kecap dan Taoco Kedelai. Kanisius. Yogyakarta.

Rahman, A. (1992). Teknologi Fermentasi. Penerbit Arcan. Jakarta.

Skandamis, P., Tsigarida, E. dan Nychas, G.-J.E. 2002. The effect of oregano essential oil on survival/death of Salmonella typhimurium in meat stored at 5C under aerobic, vp/map conditions. Food Microbiology. 19: 97- 103.

Tortora, G. J.; R. Funke & C. L. Case. (1995). Microbiology. The Benjamin /Cummings Publishing Company, Inc. USA.

Wu, Ta Yeong; M. S. Kan; L.F Siow; dan Lithnes Kalaivani P. (2010). Effect of Temperature on Moromi Fermentation of Soy Sauce with Intermittent Aeration.African Journal of Biotechnology Vol. 9(5), pp. 702-706.

Yanfang, Zhang and Wenyi, Tao. (2009). Flavor and taste compounds analysis in Chinese solid fermented soy sauce. African Journal of Biotechnology Vol. 8 (4), pp. 673-681.

5. LAMPIRAN

5.1. Report Viper

5.2. Laporan Sementara

5.3. Jurnal