Download - Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Transcript
Page 1: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

TUGAS TERSTRUKTUR TEKNOLOGI PENGOLAHAN SEREALIA, UMBI, KACANG-KACANGAN

“Pangurangan Senyawa Antinutrisi pada Susu Kacang Merah (Phaseolus vulgaris L.) dan Kacang Tolo (Vigna unguiculata L.) Melalui Proses Fermentasi

Asam Laktat

Oleh :

Indriati Fitri Diana (A1M010032)Rizqi Al Aziz (A1M010039)Aprilia Fitriani (A1M010040)Sarah Nurhasanah (A1M010052)Lutfi Rahmadani S. (A1M010056)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2012

Page 2: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Seiring berkembangnya teknologi dibidang ilmu dan teknologi pangan,

banyak diversifikasi pengolahan yang muncul silih berganti. Diversifikasi

pengolahan pangan bertujuan agar bahan pangan tertentu dapat dioptimalkan

menjadi produk pangan yang lebih beragam dan memberikan manfaat yang

melimpah. Selain itu, diversifikasi pengolahan pangan juga mampu menyajikan

produk pangan yang lebih beragam, agar masyarakat tidak hanya tergantung pada

satu jenis produk pangan yang sewaktu-waktu dapat mengalami krisis. Krisis

bahan pangan akan berdampak pada meningkatnya harga jual produk pangan

tersebut dan pada akhirnya masyarakat kurang mampu tidak dapat

mengkonsumsinya.

Susu, termasuk produk pangan yang memiliki nilai gizi tinggi. Nilai

nutrisi susu tergantung dari sumber susu tersebut. Susu dapat berasal dari hewan

ternak maupun dari bahan nabati. Bahan nabati yang biasanya diolah menjadi

susu biasanya yaitu kacang-kacangan. Kacang-kacangan termasuk golongan

bahan pangan yang mengandung senyawa anti nutrisi yang dapat mengganggu

proses penyerapan gizi di dalam tubuh. Selain itu, bahan pangan ini juga

memiliki flavour yang kurang sedap ketika diolah.

Fermentasi dapat menjadi jalan keluar untuk meminimalkan

kelemahan-kelemahan yang dapat timbul dari kacang-kacangan pada proses

produksi susu. Fermentasi merupakan salah satu teknologi pengolahan yang

memiliki banyak kelebihan. Seperti meningkatkan nilai gizi bahan pangan,

memperpanjang umur simpan, diversifikasi pengolahan pangan, serta

pengurangan senyawa anti nutrisi pada fermentasi kacang-kacangan.

Fermentasi dapat dilakukan dengan berbagai cara. Salah satunya yaitu

dengan menggunakan kultur bakteri asam laktat. Penggunaan kultur bakteri asam

Page 3: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

laktat dapat meningkatkan daya cerna dan daya serap protein kacang-kacangan

(Liener, 1975).

Kacang merah (Vigna unguiculata L.) termasuk ke dalam famili

kacang-kacangan yang juga mengandung beberapa senyawa anti gizi. Namun,

kacang merah tinggi akan protein (20-35%) dengan komposisi asam-asam amino

esensial lisin dalam jumlah yang tinggi (Kay, 1979). Sehingga sangat

disayangkan, apabila kacang merah yang tinggi akan nilai gizi kurang

dimanfaatkan dengan baik.

B. Tujuan

Megetahui adanya penurunan aktivitas antinutrisi dalam kacang merah

dengan proses fermentasi asam laktat.

Mengetahui pengaruh perubahan nilai gizi kacang merah setelah diolah

menjadi susu fermentasi.

TINJAUAN PUSTAKA

Page 4: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Kacang Merah

Kacang merah (Phaseolus vulgaris L) termasuk dalam Famili Leguminoseae

alias polong-polongan, satu keluarga dengan kacang hijau, kacang kedelai dan kacang

tolo. Kacang merah merupakan salah satu jenis kacang yang sering digunakan dalam

pembuatan makanan di Indonesia dan dunia. Kacang merah mudah didapatkan karena

sudah ditanam di seluruh propinsi di Indonesia. Daerah sentra penghasil kacang

merah adalah Jawa Barat, Jawa Tengah, Yogyakarta, Sulawesi Selatan, Bengkulu dan

Nusa Tenggara Timur (Rukmana, 1998).

Kacang merah kering adalah sumber karbohidrat kompleks, serat, vitamin B

(terutama asam folat dan vitamin B1), kalsium, fosfor, zat besi dan protein.

(Afriansyah, 2007). Kacang merah merupakan sumber serat yang baik. Setiap 100

gram kacang merah kering menyediakan serat sekitar 24 gram, yang terdiri dari

campuran serat larut dan tidak larut air. Serat larut dapat menurunkan konsentrasi

kolesterol dan gula darah. Serat larut air difermentasi dalam usus besar menghasilkan

asam lemak rantai pendek, yang dapat menghambat sintesis kolesterol hati

(Afriansyah, 2007).

Kacang merah juga merupakan salah satu jenis kacang yang mengandung

senyawa bioaktif polifenol dalam bentuk prosianidin sekitar 7%-9% terutama pada

kulitnya. Polifenol antara lain mempunyai aktivitas antibakteri yaitu menghambat

pertumbuhan bakteri patogen.

Tabel 1. Komposisi Gizi Kacang Merah (Phaseolus vulgaris)

Zat Gizi Nilai per 100 gram

Proksimat 11,75 gAir 330 KkalEnergi 1381 KJEnergi 24,37 gProtein 0,25 gLemak 3,83 gAbu 59,80 g

Page 5: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Karbohidrat 24,90 gSerat 195 mgMineralKalsium, Ca 9,35 mgBesi, Fe 160 mgMagnesium, Mg 405 mgPhosphor, P 1490 mgKalium, K 11 mgNatrium, Na 2,55 mgSeng, Zn 1,100 mgTembaga, Cu 1,000 mgMangan, Mn 3,2 µgSelenium, Se 9,35 mgVitaminVitamin C, total asam askorbat 4,5 mgThiamin 0,529 mgRiboflavin 0,219 mgNiacin 2,060 mgAsam pantotenat 0,780 mgVitamin B6 0,397 mgFolat 394 µgVitamin B12 0,00 µgVitamin A, IU 8 IU

Sumber : USDA, 2007.

Pemanfaatan kacang merah menjadi produk susu nabati atau susu nabati

terfermentasi seperti halnya kedelai belum banyak dilakukan. Pembuatan susu kacang

merah hampir sama dengan pembuatan susu yang berasal dari bahan baku kacang-

kacangan lain seperti susu kedelei dan susu kacang hijau (Widowati dan Misgiyarta,

2007).

Manfaat Nutrisi Kacang Merah

Page 6: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Melihat berbagai kandungan nutrisi kacang merah tersebut, maka nilai nutrisi pada

kacang merah dapat memberikan nilai tambah pada segi manfaat, yaitu :

1. Mencegah kolesterol jahat dan memperlancar pencernaan (anti sembelit).

Kandungan fibernya yang tinggi difermentasi dalam usus besar dan

menghasilkan asam-asam lemak rantai-pendek, yang dapat menghambat

sintesis kolesterol hati. Belum lagi kandungan Omega-3 dan Omega-6 juga

akan sangat membantu.

2. Mencegah resiko diabetes karena kandungan karbohidrat kompleknya

berglikemik indek rendah dan termasuk lamban cerna,

3. Membantu pematangan sel darah merah, membantu sintesa DNA dan RNA,

serta menurunkan level homosistein dalam pembuluh arteri (sehingga

mengurangi resiko penyakit jantung) dengan kandungan folat dan vitamin B6,

4. Membantu program diet karena fibernya akan membuat Anda merasa kenyang

dan kalorinya juga sangat rendah. Apalagi kandungan protein nabatinya akan

bermanfaat untuk perkembangan massa otot tubuh,

5. Menjaga fungsi sistem syaraf, metabolisme karbohidrat, dan mencegah

penyakit beri-beri dengan kandungan thiamin,

6. Membantu proses metabolisme asam amino, asam lemak, lipid,

glukoneogenesis, sintesis neurotransmitter, sintesis histamine, sintesis dan

fungsi haemoglobin serta menjaga kesehatan kulit dengan kandungan vitamin

B6,

7. Membantu proses pembekuan darah pada luka,

8. Membantu pembentukan komponen utama sel-sel darah merah, pembentukan

enzim, pembentukan tulang, mencegah resiko anemia (darah rendah) dengan

kandungan zat mineral zinc, besi, dan tembaga.

Page 7: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Kacang Tolo

Kacang tolo (Vigna sinensis L.) adalah sejeni kacang-kacangan yang telah

dikenal masyarakat. Klasifikasi selengkapnya adalah sebagai berikut (Heyne, 1987) :

Divisi : Spermatophyta

Anak divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Anak kelas : Dialypetalae

Bangsa : Leguminales

Suku : Leguminoceae

Anak suku : Papilionoideae

Marga : Vigna

Jenis : Vigna sinensis L.

Tipe tanaman kacang tolo menjalar dan mempunyai buah polong. Polong

kacang tolo yang masih muda berwarna hijau dan sudah tua berwarna cokelat.

Panjang bujinya ± 6-10 mm. Buah polong in jika masuk menjadi kering dan pecah.

Batang tanaman pendek, berdaun tunggal, bunga buncis, zigomorf, kelopak berbilang

5, pada pangkalnya berlekatan, mahkota berbentuk kupu-kupu terdiri atas 5 daun

mahkota dengan susunan yang khas, benang sari biasanya berjumlah 10.

Perkembangbiakan dengan biji (Gembong, 1991).

Kacang tolo tumbuh sebagai biji-bijian kering yang dikenal sebagai Black eye

pea, Southern bean, China pea dan Marble pea. Kacang tolo merupakan tanaman

yang sensitif terhadap udara dingin dan toleran terhadap udara panas serta dapat

tumbuh di daerah kering (Gove, 1966).

Kacang tolo mempunyai potensi yang cukup baik dalam usaha meningkatkan

nilai gizi bila dikonsumsi. Komposisi kimia kacang tolo tertera pada Tabel 2.

Page 8: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Tabel 2. Komposisi kimia kacang tolo (dalam 100 gram)

Kandungan Kadar Satuan

Kalori 342 KalKarbohidrat 61.9 GrProtein 22.9 GrLemak 1.4 GrCa 77 MgP 449 MgFe 6.5 MgVitamin A 30 SIVitamin B1 0.92 MgVitamin C 2 MgAir 86.2 %Serat 3.9 %Abu 3.6 %

Sumber : Anonim, 1967 di dalam Yuliatni, 1998.

Sumber protein kacang tolo lebih baik daripada kacang-kacangan yang lain,

sebab proteinnya mempunyai komposisi asam amino yang sedikit lebih tinggi

daripada kacang-kacangan yang lain. Komposisi asam amino kacang tolo pada Tabel

3.

Tabel 3. Komposisi asam amino protein kacang tolo (mg/gN)

Asam amino Kacang tolo Kedele Kacang tanah

Isoleusin 239 238 211Leusin 440 439 400Lisin 427 399 221Methionin 73 79 72Sistein 68 83 78Total kandungan S

141 140 150

Phenilalanin 323 309 311Tirosin 163 169 244Treonin 225 241 163Thriptopan 68 57 65Valin 300 283 261Arginin 400 452 697

Page 9: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Histidin 204 158 148Alanin 257 266 243Asam aspartat 689 731 712Asam glutamat 1027 1169 1141Glisin 261 234 349Prolin 244 343 272Serin 268 320 299

Sumber : Comparative Nutritional and Clinical Aspects of the Winged Bean, 1987

di dalam Yuliatni, 1998.

Pengembangan Produk Susu Fermentasi

Susu fermentasi merupakan hasil fermentasi susu segar atau susu skim atau

susu konsentrat yang telah dipasterisasi dengan menggunakan mikroba tertentu

(Oberman, 1985). Nilai gizi yang terdapat pada susu fermentasi lebih tinggi

dibanding sebelumnya karena adanya bakteri asam laktat yang menguraikan protein

mnjadi bagian yang lebih sederhana sehingga membantu penyerapan protein oleh

tubuh.

Dasar fermentasi susu adalah fermentasi asam laktat. Komponen gula-gula di

dalam susu terutama laktosa difermentasi menjadi asam laktat. Jenis susu fermentasi

yang sudah dikenal luas antara lain adalah yoghurt, asidofillus, bulgaricus, kefir,

kumiss, piima, skyr, taette, lassi leben, dahi busaa dan yakult. Susu fermentasi yang

umum dikenal di Indonesia adalah yakult dan yoghurt (Sudharma, 1995).

Laktosa adalah karbohidratutama dalam susu, digunakan sebagai sumber

karbon dan energi oleh bakteri yang terdapat dalam kultur starter. Fermentasi tersebut

menghasilkan beberapa produk akhir terutama asam laktat dan akumulasi asam laktat

menyebabkan penurunan pH.

Bakteri asam laktat (BAL) dikelompokkan sebagai bakteri gram positif,

bentuk kokus atau batang yang tidak berspora dengan asam laktat sebagai produk

utama fermentasi karbohidrat. BAL terdiri dari empat genus yaitu Lactobacillus,

Leuconostoc, Streptococcus dan Pediococcus. Lactobacillus delbrueckii ssp.

Page 10: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

bulgaricus atau biasa disebut BAL atau L. Bulgaricus (Budiana, 1997). BAL

merupakan bakteri yang sering digunakan sebagai starter kultur untuk susu

fermentasi, berpotensi sebagai antikolesterol yang diduga karena adanya

Eksopolisakarida/EPS (Malaka dan Laga, 2005). BAL mampu untuk bersaing dengan

bakteri lain dalam proses fermentasi alami karena memiliki ketahanan terhadap pH

yang tinggi sampai rendah. Bakteri ini juga dinyatakan sebagai bakteri asidurik atau

asidofilik, karena memerlukan pH yang relatif rendah (sekitar 5.4-4.6) supaya tumbuh

dengan baik., Lactobacillus bulgaricus memproduksi asetaldehida yang membentuk

aroma pada yoghurt (Balows et al., 1991).

BAL dibagi menjadi dua kelompok yaitu bakteri homofermentatif dan bakteri

heterofermentatif. Bakteri homofermentatif dengan produk utama adalah asam laktat

melalui glikoslisis dan bakteri heterofermentatif memproduksi asam laktat dan

sejumlah etanol, asam asetat, melalui jalur 6-phosphoglukanat/phosphoketolase.

Lactobacillus bulgaricus termasuk dalam kelompok bakteri asam laktat (BAL)

homofermentatif dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat

melalui fermentasi 1 mol glukosa menjadi 2 mol asam laktat sebagai berikut :

C6H12O6 2CH3CHOHCOOH(Glukosa) (Asam laktat)

Lactobacillus bulgaricus merupakan bakteri gram positif, bentuk kokus atau

batang yang tidak berspora. Suhu optimum pertumbuhan Lactobacillus bulgaricus

adalah 40-45°C.

Senyawa Anti Gizi Kacang-Kacangan

Senyawa anti gizi adalah suatu senyawa yang terdapat dalam beberapa bahan

pangan yang dapat mengganggu penyerapan zat gizi di dalam tubuh pada saat pangan

tersebut dikonsumsi. Zat antigizi yang biasa terdapat dalam bahan makanan antara

lain adalah fitat, tannin, gosipol, saponin, mimosin, dan protease inhibitor.

Page 11: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Di samping mempunyai komposisi zat gizi yang menguntungkan bagi

kesehatan, kacang merah, sebagaimana kacang polong lainnya, mengandung

beberapa komponen non-gizi yang secara tradisional dianggap sebagai zat antigizi-zat

bersifat menghambat penyerapan beberapa zat gizi dan bersifat merugikan kesehatan,

seperti asam fitat, tanin, tripsin inhibitor, oligosakarida.

1. Fitat

Fitat adalah salah satu komponen penyusun dinding tanaman. Asam

fitat termasuk senyawa pengikat mineral yang kuat. Beberapa jenis mineral

yang dapat diikat oleh fitat adalah kalsium, seng, tembaga, magnesium dan

besi.

Pada proses pemasakan senyawa fitat terdenaturasi pada suhu 65 °C.

Pangan yang kaya kandungan fitat adalah jagung, gandum, sorgum, barley

dan oat.

2. Tanin

Tanin merupakan senyawa fenolik yang larut dalam air. Senyawa

tannin bisa mengendapkan protein dari larutan sehingga konsumsi tanin

berlebihan dapat menyebabkan gangguan penyerapan protein. Selain itu

konsumsi tannin yang bersamaan dengan konsumsi sumber zat besi juga akan

menghambat penyerapan zat besi tersebut.

Tanin terdapat pada biji legume, coklat,walnut dan teh, semakin

warnanya semakin tinggi kandungan tanninnya. Kadar tannin dapat berkurang

dengan merendam atau mengencerkan bahannya.

Selain bersifat menghambat penyerapan beberapa zat gizi, tannin juga

mempunyai manfaat yaitu sebagai antioksidan yang bisa mencegah berbagai

penyakit termasuk kanker. Hal ini karena tannin merupakan bagian dari

senyawa fenolik yang bersifat antioksidan.

3. Hemaglutinin

Senyawa ini dapat menghambat aglutinasi (pengendapan) sel darah

merah, menghambat pertumbuhan, menurunkan daya cerna protein.

Page 12: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

4. Antitripsin

Senyawa antitripsin dapat menghambat ktivitasproteolitik enzim

tripsin dalam pencernaan dan dapat menyebabkan hipertrofi (pembengkakan

pankreas).

5. Oligosakarida

Oligosakarida, gula kompleks-tepatnya rafinosa dan stakhiosa yang

tak dapat dicerna usus, bertanggung jawab terhadap produksi gas usus dan

menyebabkan perut kembung.

Page 13: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

ISI DAN PEMBAHASAN

PEMBAHASAN

a) Komposisi Susu Kacang

Tanaman kacang merah terkenal sebagai sumber protein nabati, karena

itu peranannya dalam usaha perbaikan gizi sangatlah penting. Di samping

kaya akan protein, biji kacang merah juga merupakan sumber karbohidrat,

mineral dan vitamin. Kandungan vitamin per 100 g biji adalah: vitamin A 30

SI, thiamin/vitamin B1 0,5 mg, riboflavin/vitamin B2 0,2 mg, serta niasin 2,2

mg. Dibandingkan kacang-kacangan lainnya, kacang merah memiliki kadar

karbohidrat yang tertinggi, kadar protein yang setara kacang hijau, kadar

lemak yang jauh Iebih rendah dibandingkan kacang kedelai dan kacang tanah,

serta memiliki kadar serat yang setara dengan kacang hijau, kedelai dan

kacang tanah. Kadar serat pada kacang merah jauh Iebih tinggi dibandingkan

beras, jagung, sorgum dan gandum.

Kacang merah kering memiliki kandungan protein yang sangat tinggi,

yaitu mencapai 22,3 g per 100 g bahan. Kandungan protein ini hampir setara

dengan yang terdapat pada kacang hijau yang Iebih populer sebagai sumber

protein. Dibandingkan dengan sumber protein hewani, keunggulan kacang

merah adalah bebas kolesterol, sehingga aman untuk dikonsumsi oleh semua

golongan masyarakat dari berbagai kelompok umur. Protein kacang merah

juga dapat digunakan untuk menurunkan kadar kolesterol LDL yang bersifat

jahat bagi kesehatan manusia, serta meningkatkan kadar kolesterol HDL yang

bersifat baik bagi kesehatan manusia.

Komposisi zat gizi biji kacang merah sangat bervariasi satu sama lain,

tergantung pada kondisi tanaman dan cara perawatannya. Jenis-jenis protein

yang terdapat dalam kacang merah adalah faseolin 20% (berat kering), faselin

Page 14: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

2%, dan konfaseolin 0,36-0,40%. Kita dapat melihat bahwa kacang merah

mempunyai susunan asam amino esensial yang lengkap. Beberapa di

antaranya bahkan melebihi kandungan asam amino pada susu sapi, seperti

arginin dan alanin

Kadar protein susu kacang meningkat selama proses dekantasi 0,2 dan

4 jam. Hal ini sesuai dengan hasil analisis kadar pati dan viskositas susu

kacang yang menurun selama proses dekantasi, seperti yang disajikan pada

tabel 4. Tujuan dari proses dekantasi yaitu mengendapkan sebagian pati pada

susu kacang karena kadar pati susu kacang merah dan tolo termasuk tinggi

sehingga dapat menyebabkan pengentalan pada waktu pemanasan. Kadar

protein susu kacang lebih tinggi daripada susu kacang tolo, sedangkan kadar

patinya lebih rendah.

Tabel 4. Kadar protein, kadar pati, dan viskositas susu kacang merah dan kacang tolo

pada dekantasi 0,2 dan 4 jam.

Page 15: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Protein susu kacang merah dan kacang tolo mempunyai susunan asam

amino yang menyerupai susu sapi, sehingga sangat baik digunakan sebagai

pengganti susu sapi. Komposisi asam amino esensial dalam susu kacang merah

dan kacang tolo merupakan komposisi yang termasuk lengkap dan serasi.

Protein globular pada susu kacang mempunyai sifat seperti protein susu

hewani (kasein), keduanya dapat menggumpal karena pengaruh asam. Di

samping itu, susu kacang merah dan kacang talc) mempunyai keunggulan

dalam hal memenuhi kebutuhan tubuh akan vitamin B12 (Kuntaraf dan Kuntaraf,

1984)

Komposisi asam amino pada protein kacang merah dan kacang tolo

dapat dilihat pada Tabel dibawah ini. Sebagai pembanding diberikan komposisi

asam amino protein susu sapi (Renner, 1983).

Tabel 5. Komposisi asam amino (mg/g protein) dalam biji kacang tolo kering.

Asam Amino K. Merah K. Tolo Susu sapi

Isoleusin 41.92 38.24 64.00Leusin 76.16 70.40 104.00

Lisin 72.00 68.32 83.00

Metionin 10.56 11.68 27.00

Sistein 8.48 10.88 9.00

Fenilalanin 53.16 51.68 52.00

Tirosin 25.28 26.08 53.00

Treonin 39.68 36.00 51.00

Triptofan 10.08 10.88 14.00

Valin 45.92 45.26 68.00

Arginin 56.80 64.00 37.00

Histidin 28.32 32.64 28.00Alan in 52.16 41.12 35.00

Page 16: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Kultur bakteri asam laktat yang tumbuh pada susu, menggunakan laktosa

dan glukosa sebagai sumber energi dan sumber karbon untuk menghasilkan

asam laktat (Helferich dan Westhoff, 1980). Meskipun susu kacang merah dan

kacang tolo tidak mengandung laktosa, tetapi bakteri asam laktat dapat menggunakan

karbohidrat yang terdapat dalam susu kacang tersebut, seperti sukrosa, stakiosa,

dan rafinosa sebagai sumber energi. Tidak semua bakteri asam laktat dapat

tumbuh baik dalam media susu kacang merah dan kacang tolo). Hal ini

berhubungan dengan kemampuannya dalam menggunakan karbohidrat yang

terdapat dalam susu kacang sebagai sumber energi.

Menurut Jay (1970), L. casei tergolong dalam famili

Lactobacillaceae. Bakteri ini bersifat homofermentatif, berbentuk batang yang

panjang, anaerobiakultatif, dan katalase negatif. Bakteri ini menye rupai

Streptokoki dalam kebutuhan nutriennya (Fardiaz, 1989).Menurut Robinson (1981)

Lactobacillus casei meru pakan starter mesofilik yang diisolasi dari produk

susu dan lumen usus manusia. L. casei mempunyai kemampuan memproduksi

L(+) asam laktat lebih dari D(-) asam laktat, tidak memproduksi amonia dari

arginin, serta dapat memfermentasi amigdalin dan manitol (kecuali sub

sp. tolerans), selobiosa, dan salisin. L. casei tidak dapat tumbuh pada suhu

45°C (kecuali sub sp. rhamnosus dan easel).

Lactobacillus casei termasuk dalam golongan bakteri asam

laktat homofermentatif yang memecah glukosa terutama menjadi asam

laktat (90%). Selain itu jugs menghasilkan sebagian kecil asam sitrat,

malat, asetat, suksinat, asetaldehide, diasetil, dan asetoin, yang semuanya akan

berpengaruh dalam pembentukan flavor yakult (Speck, 1978).

Asetaldehide merupakan komponen flavor yang utama pada produk--

produk susu fermentasi. Perbandingan jumlah asetaldehide dan asetoin akan

menentukan mutu susu fermentasi (Gilliland, 1986).

Page 17: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

b) Antitripsin

Antitripsin adalah senyawa protein yang bersifat sebagai antinutrisi,

yaitu mempunyai kemampuan untuk menghambat aktivitas enzim tripsin di

dalam saluran pencernaan. Antitripsin terdapat pada berbagai macam kacang-

kacangan, tetapi yang paling banyak dipelajari hingga saat ini adalah

antitripsin yang terdapat pada kacang kedelai. Mekanisme penghambatan

aktivitas enzim tripsin oleh antitripsin terjadi karena terbentuknya ikatan

kompleks antara kedua zat tersebut (interaksi protein-protein). Adanya

antitripsin menyebabkan terjadinya penghambatan proses pertumbuhan dan

menyebabkan terjadinya hipertrofi (pembesaran) pankreas hewan percobaan

yang diberi ransum kedelai mentah.

Jumlah enzim tripsin yang dihasilkan oleh pankreas tergantung pada

jumlah enzim tripsin bebas dalam usus. Bila konsentrasi tripsin dalam usus

menurun sampai batas tertentu maka pankreas akan memproduksi lebih

banyak enzim. Sebaliknya, bila konsentrasi enzim tripsin di dalam usus

normal kembali maka sekresi enzim tripsin akan dihambat. Mekanisme

tersebut diatur oleh hormon kholesistokinin yang dihasilkan oleh mukosa

usus. Adanya antitripsin dalam makanan menyebabkan penurunan jumlah

tripsin bebas dalam usus. Keadaan ini menyebabkan pankreas memproduksi

enzim tripsin lebih banyak dan karenanya pankreas bekerja hiperaktif

sehingga terjadi pembesaran (hipertrofi).

Sebagian besar antitripsin dari tanaman dapat dirusak oleh panas

sehingga secara umum nilai gizi kacang-kacangan akan meningkat jika

dilakukan pemasakan. Kerusakan antitipsin oleh panas tergantung pada suhu,

lama pemanasan, ukuran partikel, dan kadar air bahan yang dipanaskan.

Page 18: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

Proses pengukusan sangat efektif untuk menurunkan kadar antitripsin kacang-

kacangan.

Hampir seluruh aktivitas antitripsin hilang setelah menjadi produk susu

kacang fermentasi yaitu hilang 96-97%. Tahap pasteurisasi susu (800C, 30

menit) paling efektif menurunkan aktivitas antitrypsin (turun sebanyak 82-

88%), sedangkan tahap pembuatan susu kacang dapat menurunkan aktivitas

antitripsin 67-80%.

Untuk menghasilkan produk susu kacang fermentasi yang baik, dalam

pembuatannya dilakukan penambahan susu skim. Menurut Setyaningsih

(1992), penambahan susu skim 10% paling disukai oleh panelis karena

memiliki nilai organoleptik paling tinggi. Penambahan susu skim bertujuan

untuk memperbaiki flavor dan tekstur susu kacang fermentasi .Penambahan

susu(skim/serum susu), glukosa, dan kultur starter, serta tahap fermentasi

asam laktat tidak mengubah aktifitasnya. Ini disebabkan oleh tingginya

penurunan aktivitas antitripsin pada tahap-tahap sebelum fermentasi, sehingga

penurunan pada waktu fermentasi tidak lagi terdeteksi. Susu skim

mengandung laktosa 74%. Menurut Pederson (1971), laktosa tersebut akan diubah

oleh bakteri asam laktat homofermentatif menjadi asam laktat. Produksi asam laktat

akan mempercepat penggumpalan protein susu kacang. Konsistensi dan

penggumpalan yang baik mempunyai ciri-ciri merata dan tidak terpisah-

pisah. Faktor yang mempengaruhi antara lain jumlah laktosa susu dan

jenis karbohidrat lain yang akan diubah oleh bakteri asam laktat menjadi

asam laktat, serta jumlah protein yang ada dalam susu kacang fermentasi,

yaitu dari protein susu kacang dan susu skim.

Selain susu skim, ke dalam susu kacang juga perlu ditambahkan

glukosa. Penambahan glukosa ini penting karena L.casei tidak siap

menggunakan karbohidrat alami yang terdapat pada susu kacang sebagai

sumber energinya.Selain meningkatkan pertumbuhan kultur starter,

Page 19: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

penambahan glukosa dapat pula meningkatkan kekentalan dan merangsang

pertumbuhan bakteri asam laktat.

Kerusakan pada susu fermentasi terutama disebabkan oleh mikroba

yang tahan terhadap suasana asam, umumnya kapang dan khamir.

Kontaminasi kapang dan khamir berasal dari peralatan, wadah, udara yang

ditambahkan. Menurut Frazier dan Westhoff (1978), pada fermentasi asam

laktat seharusnya bakteri koliform dan khamir yang memfermentasi

laktosa tidak ada, akan tetapi mikroba tersebut dapat mengkontaminasi

melalui peralatan sumber-sumber lain, sehingga mengakibatkan

penyimpangan flavor.

Kacang merah mentah yang digunakan dalam penelitian ini

mempunyai aktivitas antitripsin sebesar 16464,000 TUI/g sampel (%bk ) atau

71,36 TUI/mg protein, sedangkan kacang tolo mentah mempunyai aktivitas

antitripsin yang lebih rendah yaitu 13025,469 TUI/g sampel (%bk) atau 54,50

TUI/ mg protein.

c) Kadar fitat dan aktivitas enzim fitase

Asam fitat (C6H18O24P6) merupakan senyawa kimia yang

terdiri atas inositol dan asam fosfat. Terdapat enam gugus

asam fosfat yang terikat pada cincin inositol. Secara kimiawi,

asam fitat disebut myo-inositol 1,2,3,4,5,6-heksakis

(dihidrogen fosfat). Asam fitat adalah bentuk simpan utama

dari fosfor dalam biji-bijian tanaman, terhitung sekitar 60–

80% dari total fosfor (Reddy et al.,1982).

Dalam kondisi fisiologi normal asam fitat membentuk

chelate dengan mineral – mineral essensial seperti kalsium,

magnesium, besi dan seng. Asam fitat seringkali berikatan

dengan asam-asam amino atau menghambat enzim – enzim

pencernaan (Pallauf dan Rimback, 1996). Asam fitat

Page 20: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

mempunyai sifat kurang baik sebagai antinutrisi, yaitu dapat

mengikat beberapa mineral esensial sehingga mineral

tersebut akan menjadi tidak tersedia (Tangendjaja, 1979).

Tahap pembuatan susu kacang dan fermentasi asam laktat menurunkan

kandungan asam fitat sebesar 84 - 90% dan 30 - 40%. Penurunan asam fitat

yang terjadi selama pembuatan susu dimungkinkan karena sebagian besar

asam fitat yang terkandung dalam kacang tertinggal pada ampas kacang dan

perlakuan perendaman sebelum penghancuran menyebabkan peningkatan

aktivitas enzim fitase. Peningkatan aktivitas enzim fitase ini mengakibatkan

peningkatan degradasi fitase. Fermentasi oleh bakteri asam laktat juga

mengakibatkan penurunan kandungan asam fitat. Hal ini terjadi karena

fermentasi bakteri asam laktat menghasilkan asam laktat yang menyebabkan

perubahan pH, salah satu karakteristik asam fitat adalah tidak stabil dengan

perubahan pH sehingga terjadi peningkatan degradasi asam fitat.

Enzim fitase merupakan enzim kelompok fosfatase yang dapat

memutus ikatan pada gugus ortofosfat pada rantai inositol senyawa fitat

(bentuk utama senyawa fosfor di dalam tanaman). Bebagai jenis fitase telah

berhasil diisolasi dari tanaman dan bakteri.

Pada hasil penelitian aktivitas enzim fitase turun sebesar 24 – 30%

pada tahap pembuatan susu dan 58 – 60 % pada tahap pasteurisasi. Fermentasi

asam laktat meningkatkan aktivitas sebesar 92-118%. Penurunan aktivitas

enzim fitase pada tahap pembuatan susu terjadi karena setelah perendaman air

dingin dilakukan perendaman lagi dengan air panas, seperti diketahui

perlakuan panas dapat menyebabkan inaktivasi enzim. Pada proses

pasteurisasi juga memiliki alasan yang sama, terjadi inaktivasi enzim karena

panas.

Peningkatan aktivitas akibat fermentasi asam laktat dimungkinkan

karena bakteri yang ditanamkan mensekresikan enzim fitase. Peningkatan

Page 21: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

aktivitas enzim fitase ini juga terjadi karena inokulasi bakteri dilakukan pada

pH optimum pertumbuhan sehingga sekresi enzim fitasenya optimal.

d) Oligosakarida

Oligosakarida merupakan senyawa yang mengandung ikatan galatosida yang

dikaitkan dengan timbulnya flatulensi, yaitu suatu keadaan menumpuknya gas-gas

dalam lambung. Oligosakarida dari famili rafinosa tidak dapat dicerna karena

mukosa usus mamalia tidak mempunyai enzim pencernaan galaktosidase, sehingga

oligosakarida tersebut tidak dapat diserap oleh tubuh. Karena tidak tercerna dan

terserap maka rafinosa tersebut akan difermentasi oleh bakteri-bakteri yang berada di

dalam saluran pencernaan sehingga menghasilkan gas-gas yang berupa karbon

dioksida, hidrogen dan sejumlah kecil metan. Stakiosa merupakan tetrasakirada yang

terdiri atas 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa. Stakiosa

sukar diserap dalam proses pencernaan sehingga dapat menyebabkan fermentasi dan

pembentukan gas dalam perut.

Secara keseluruhan proses pembuatan susu menurunkan kadar stakiosa.

Seperti dilaporkan bahwa proses pengupasan dan perendaman menurunkan kadar

stakiosa. Hal ini terjadi karena pengupasan menurunkan sifat permeabelitas produk

dan ketika dibarengi dengan perendaman maka stakiosa tersebut banyak yang lisis

dan larut dalam air sehingga menurunkan kadar stakiosa.

Penurunan kadar oligosakarida akibat proses fermentasi disebabkan karena

bakteri Lactobasillus memiliki enzim yang dapat mendegradasi oligosakarida dan

dimanfaatkan untuk metabolisme tubuh mikroba sehingga terjadi penurunan kadar

oligosakarida

Page 22: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

PENUTUP

Kesimpulan

- Secara umum, rangkaian proses pengolahan kacang merah dan kacang

tolo menjadi produk susu fermentasi dapat menurunkan aktivitas senyawa

antinutrisi pada bahan mentah.

- Sebagian besar senyawa antinutrisi yang terdapat dalam bahan mentah

dapat hilang pada proses-proses perlakuan awal, seperti pasteurisasi,

pengupasan dan perendaman.

- Secara tidak langsung, fermentasi juga dapat meningkatkan nilai gizi

produk yang dihasilkan.

Saran

Dilakukan penelitian lanjutan terkait evaluasi nilai gizi produk susu

fermentasi kacang merah terhadap hewan coba.

Page 23: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

DAFTAR PUSTAKA

Arfiansyah N. 2007. Kacang Merah Turunkan Kolesterol dan Gula Darah. (http://www.fmipa.ipb.) diakses 09 November 2012.

Ballows,A., H.G. Truper, M. Dworkin, W. Harder and K.H. Schleifer.1991. The Prokaryotes. 2nd Edition, A handbook on the Biology of Bacteria, Chapter 70.

Budiana, D. 1997. “Mempelajari Penggunaan Kultur Campuran Bakteri Asam Laktat dan Propionilbacterium freudenreichii terhadap Mutu dan Sifat Anti Bakteri Produk Minuman Fermentasi Kacang Merah (Phaselous vulgaris L.)”. Skripsi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Gove, P.B. 1966. Webster’s Third New International Dictionary. G & C Merriem Co., USA

Gembong, T. 1991. Taksonomi Tumbuhan. Ghajah Mada Press, Yogyakarta.

Heyne, K. 1987. Tumbuahn Berguna Indonesia. Jilid III, cetakan ke-1. Puslitbang Departemen Kehutanan, Jakarta.

Kay, D. E. 1979. Food Legumes. Tropical Product Institute. London.

Liener, I.E. 1975. Protease Inhibitors and Hemaglutinins of Legumes. Di dalam C.E. Bodwell (ed.). Evaluation of Proteins for Humans, p.284. AVI Publ. Co., Westport, Connecticut.

Malaka R. Dan Laga A. 2005. Isolasi Dan Identifikasi Lactobacillus Bulgaricus Strain Ropy Dari Yoghurt Komersial. Sains & Teknologi, April 2005, Vol.5 No. 1: 50 – 58.

Oberman, H. 1985. Fermented Milks. Di dalam B.J.B. Wood. 1985. Microbiology of Fermented Foods. Vol. II. Elsevier Applied Science Publ., London.

Rukmana. 1998. Bertanam Kacang Merah. Kanisius: Yogyakarta

Sudharma, E. 1995. “Evaluasi Ketersediaan Mineral Besi dan Seng, Iodium Total serta Vitamin B12 dalam Produk Fermentasi Susu Kacang Merah (Phaseolus

Page 24: Tugas Terstruktur Teknologi Serealia, Umbi, Dan Kacang

vulgaris L.) dan Kacang Tolo (Vigna unguiculata L.)”. Skripsi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Widowati, S dan Misgiyarta. 2007. Efektifitas Bakteri Asam Laktat (Bal) DALAM Pembuatan Produk Fermentasi Berbasis Protein Susu Nabati. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Rintisan dan Bioteknologi Tanaman. Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetic Pertanian, Jakarta.

Yuliatni, P. 1998. ‘Peningkatan Kualitas Kacang Tolo (Vigna sinensis L.) sebagai Substrat Kecap dengan Berbagai Inokulum Aspergillus”. Skripsi. Universitas Diponegoro, Semarang.