“Allahumma tawwi umurana fi ta’atika wa ta’ati rasulika waj’alna min ibadikas salihina”

Posts tagged “khamir

WATER ACTIVITY DALAM PENGAWETAN PRODUK PANGAN

WATER ACTIVITY DALAM PENGAWETAN PRODUK PANGAN

posted by Widiantoko, R.K.

Pengaruh Aktivitas Air Dalam Bidang Pangan

Peranan air dalam berbagai produk hasil pertanian dapat dinyatakan sebagai kadar air dan aktivitas air. Sedangkan di udara dinyatakan dalam kelembaban relatif dan kelembaban mutlak. Air dalam bahan pangan berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen disamping ikut sebagai bahan pereaksi. Dalam suatu bahan pangan, air dikategorikan dalam 2 tipe yaitu air bebas dan air terikat. Air bebas menunjukan sifat-sifat air dengan keaktifan penuh, sedangkan air terikat menunjukan air yang terikat erat dengan komponen bahan pangan lainnya. Air bebas dapat dengan mudah hilang apabila terjadi penguapan dan pengeringan, sedangkan air terikat sulit dibebaskan dengan cara tersebut. Air yang terdapat dalam bentuk bebas dapat membantu terjadinya proses kerusakan bahan makanan misalnya proses mikrobiologis, kimiawi, ensimatik, bahkan oleh aktivitas serangga perusak. Sadangkan air dalam bentuk lainya tidak membantu terjadinya proses kerusakan tersebut di atas. Oleh karenanya kadar air bukan merupakan parameter yang absolut untuk dapat dipakai meramalkan kecepatan terjadinya kerusakan bahan makanan. Dalam hal ini dapat digunakan pengertian Aw (aktivitas air) untuk menentukan kemampuan air dalm proses-proses kerusakan bahan makanan (Slamet Sudarmadji, 2003).

Air terikat (bound water) merupakan interaksi air dengan solid atau bahan pangan. Ada beberapa definisi air terikat adalah sejumlah air yang berinteraksi secara kuat dengan solute yang bersifat hidrofilik.  Air terikat adalah air yang tidak dapat dibekukan lagi pada suhu lebih kecil atau sama dengan -40C. Air dalam bahan pangan terikat secara kuat pada sisi-sisi kimia komponen bahan pangan misalnya grup hidroksil dari polisakarida, grup karbonil dan amino dari protein dan sisi polar lain yang dapat memegang air dengan ikatan hidrogen (Anonim, 2011)

Aktivitas air (aw) menunjukkan jumlah air bebas di dalam pangan yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Nilai aw pangan dapat dihitung dengan membagi tekanan uap air pangan dengan tekanan uap air murni. Jadi air murni mempunyai nilai aw sama dengan 1.

Aktivitas air (aw) adalah perbandingan antara tekanan uap larutan dengan tekanan uap air solven murni pada temperatur yang sama ( aw = p/po ). Aktivitas air(singkatan: aw) adalah sebuah angka yang menghitung intensitas air di dalam unsur-unsur bukan air atau benda padat. Secara sederhana, itu adalah ukuran dari status energi air dalam suatu sistem. Hal ini didefinisikan sebagai tekanan uap dari cairan yang dibagi dengan air murni pada suhu yang sama , karena itu, air suling murni memiliki aw tepat satu. Semakin tinggi suhu biasanya aw juga akan naik, kecuali untuk benda yang yang mengkristal seperti garam atau gula.

Air akan berpindah dari benda dengan aw tinggi ke benda dengan aw rendah. Sebagai contoh, jika madu (aw ≈ 0.6) ditempatkan di udara terbuka yang lembap (aw≈ 0.7), maka madu akan menyerap air dari udara.

Mikroba mempunyai kebutuhan aw minimal yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya. Di bawah aw minimal tersebut mikroba tidak dapat tumbuh atau berkembang biak. Oleh karena itu salah satu cara untuk mengawetkan pangan adalah dengan menurunkan aw bahan tersebut. Beberapa cara pengawetan pangan yang menggunakan prinsip penurunan aw bahan misalnya pengeringan dan penambahan bahan pengikat air seperti gula, garam, pati serta gliserol.

Kebutuhan aw untuk pertumbuhan mikroba umumnya adalah sebagai berikut:

1. Bakteri pada umumnya membutuhkan aw sekitar 0,91 atau lebih untuk pertumbuhannya. Akan tetapi beberapa bakteri tertentu dapat tumbuh sampai aw 0,75

2. Kebanyakan kamir tumbuh pada aw sekitar 0,88, dan beberapa dapat tumbuh pada aw sampai 0,6

3. Kebanyakan kapang tumbuh pada minimal 0,8.

Bahan makanan yang belum diolah seperti ikan, daging, telur dan susu mempunyai aw di atas 0,95, oleh karena itu mikroba yang dominan tumbuh dan menyebabkan kebusukan. Terutama adalah bakteri. Bahan pangan kering seperti biji-bijian dan kacang-kacangan kering, tepung, dan buah-buahan kering pada umumnya lebih awet karena nilai aw-nya 0,60 – 0,85, yaitu cukup rendah untuk menghambat pertumbuhan kebanyakan mikroba. Pada bahan kering semacam ini mikroba perusak yang sering tumbuh terutama adalah kapang yang menyebabkan bulukan

Seperti telah dijelaskan di atas, konsentrasi garam dan gula yang tinggi juga dapat mengikat air dan menurunkan aw sehingga menghambat pertumbuhan mikroba. Makanan yang mengandung kadar garam dan atau gula yang tinggi seperti ikan asin, dendeng, madu, kecap manis, sirup, dan permen, biasanya mempunyai aw di bawah 0,60 dan sangat tahan terhadap kerusakan oleh mikroba. Makanan semacam ini dapat disimpan pada suhu kamar dalam waktu yang lama tanpa mengalami kerusakan (Anonim, 2010)

Pengaruh AW pada Mikroba Dalam Bidang Pangan

Kerusakan bahan pangan dapat disebabkan oleh faktor – faktor sebagai berikut : pertumbuhan dan aktivitas mikroba terutama bakteri, kapang, khamir, aktivitas enzim – enzim di dalam bahan pangan, serangga, parasit dan tikus, suhu termasuk oksigen, sinar dan waktu. Mikroba terutama bakteri, kapang dan khamir penyebab kerusakan pangan yang dapat ditemukan dimana saja baik di tanah, air, udara, di atas bulu ternak dan di dalam usus.

Tumbuhnya bakteri, kapang dan khamir di dalam bahan pangan dapat mengubah komposisi bahan pangan. Beberapa diantaranya dapat menghidrolisa pati dan selulosa atau menyebabkan  fermentasi gula sedangkan lainnya dapat menghidrolisa lemak dan menyebabkan ketengikan atau dapat mencerna protein dan menghasilkan bau busuk atau amoniak. Bakteri, kapang dan khamir senang akan keadaan yang hangat dan lembab. Sebagian besar bakteri mempunyai pertumbuhan antara 45 – 55oC dan disebut golongan bakteri thermofilik. Beberapa bakteri mempunyai suhu pertumbuhannya antara 20 – 45oC disebut golongan bakteri mesofilik, dan lainnya mempunyai suhu pertumbuhan dibawah 20oC disebut bakteri psikrofilik.

Umumnya bakteri membutuhkan air (Avalaible Water) yang lebih banyak dari kapang dan ragi. Sebagian besar dari bakteri dapat tumbuh dengan baik pada aw mendekati 1,00. Ini berarti bakteri dapat tumbuh dengan baik dalam konsentrasi gula dan garam yang rendah kecuali bakteri – bakteri yang memiliki toleransi terhadap konsentrasi gula dan garam yang tinggi. Media untuk sebagian besar bakteri mengandung gula tidak lebih dari 1% dan garam tidak lebih dari 0,85% (larutan garam fisiologis). Konsentrasi gula 3% – 4% dan garam 1 – 2% dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis bakteri.

Jika tumbuh pada bahan pangan, bakteri dapat menyebabkan berbagai perubahan pada penampakan maupun komposisi kimia dan cita rasa bahanpngan tersebut. Perubahan yang dapat terlihat dari luar yaitu perubahan warna, pembentukan lapisan pada permukaan makanan cair atau padat, pembentukan lendir, pembentukan endapan atau kekeruhan pada miniman, pembentukan gas, bau asam, bau alkohol, bau busuk dan berbagai perubahan lainnya (Anonim, 2010).

Prinsip Pengawetan Pangan dengan Pengendalian Aktivitas Air

Nilai Aw berperan penting dalam menentukan tingkat stabilitas dan keawetan pangan, baik yang disebabkan oleh reaksi kimia, aktivitas enzim maupun pertumbuhan mikroba. Pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan erat kaitannya dengan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba didalamnya. Jumlah air didalam bahan yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba dikenal dengan istilah aktivitas air (water activity = Aw). Aw pada bahan pangan mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim. Sedangkan, pertumbuhan mikroba sangat erat kaitannya dengan keamanan pangan (food safety). Dengan kata lain, Aw sangat penting untuk kita perhitungkan, baik dalam pengolahan, penyimpanan, maupun distribusi bahan pangan. Beberapa jenis mikroba yang erat kaitannya dengan pangan serta nilai Aw minimum dimana mikroba tersebut dapat hidup .

Semakin tinggi nilai Aw (mendekati 1), semakin banyak mikroba yang dapat tumbuh. Terlihat pula bahwa jenis mikroba yang paling sakti (mampu hidup pada Aw cukup rendah) adalah kapang (mold), disusul oleh khamir (yeast) , dan terakhir bakteri yang memerlukan Aw relatif tinggi.

Cara untuk meningkatkan stabilitas dan keawetan pangan adalah dengan melakukan pengendalian Aw, yaitu dengan menurunkan nilai Aw pangan hingga berada di luar kisaran dari faktor penyebab kerusakan. Proses pengeringan, evaporasi, penambahan gula, penambahan bahan tampangan yang bersifat higroskopis atau penambahan garam adalah di antara cara untuk menurunkan nilai Aw. Pengeringan ditujukan untuk menurunkan jumlah air yang terdapat dalam pangan dimana sebagian air dari pangan diuapkan. Penguapan air ini dapat menurunkan Aw pangan. Agar dapat menghambat pertumbuhan mikroba, maka pengeringan harus dilakukan sehingga Aw dari pangan yang dikeringkan berada di bawah kisaran pertumbuhan mikroba (Aw<0.60). Pada kondisi ini, pangan tidak mengandung lagi air bebas yang diperlukan bagi pertumbuhan mikroba. Jika kandungan air bahan diturunkan, maka pertumbuhan mikroba akan diperlambat. Pertumbuhan bakteri patogen terutama Staphylococcus aureus dan Clostridium botulinum dapat dihambat jika Aw bahan pangan < 0.8 sementara produksi toksinnya dihambat jika Aw bahan pangan kurang dari < 0.85. Sehingga, produk kering yang memiliki Aw < 0.85, dapat disimpan pada suhu ruang. Tapi, jika Aw produk >0.85 maka produk harus disimpan dalam refrigerator untuk mencegah produksi toksin penyebab keracunan pangan yang berasal dari bakteri patogen. Perlu diperhatikan bahwa nilai Aw < 0.8 ditujukan pada keamanan produk dengan menghambat produksi toksin dari mikroba patogen. Pada kondisi ini, mikroba pembusuk masih bisa tumbuh dan menyebabkan kerusakan pangan. Bakteri dan kamir butuh kadar air yang lebih tinggi daripada kapang. Sebagian besar bakteri terhambat pertumbuhannya pada Aw < 0.9; kamir pada Aw < 0.8 dan kapang pada Aw < 0.7. Beberapa jenis kapang dapat tumbuh pada Aw sekitar 0.62. Karena itu, kapang sering dijumpai mengkontaminasi makanan kering seperti ikan kering dan asin yang tidak dikemas. Penghambatan mikroba secara total akan terjadi pada Aw bahan pangan < 0.6.

Hasil gambar untuk water activity

Pengeringan juga dapat menghambat reaksi kimia, seperti reaksi hidrolisis, reaksi Maillard dan reaksi enzimatis. Sebagaimana proses pengeringan, proses evaporasi (pemekatan) pun dapat menghilangkan sebagian air, sehingga dapat menekan reaksi kimia dan laju pertumbuhan mikroba. Cara lainnya untuk menurunkan Aw pangan adalah dengan menambahkan gula dan garam dengan konsentrasi tinggi. Gula bersifat higroskopis yang disebabkan oleh kemampuannya membentuk ikatan hidrogen dengan air. Adanya ikatan hidrogen antara air dan gula ini menyebabkan penurunan jumlah air bebas dan penurunan nilai Aw, sehingga air tidak dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba. Penambahan garam NaCl dapat menurunkan Aw, karena garam dapat membentuk interaksi ionik dengan air, sehingga air akan terikat yang menurunkan jumlah air bebas dan Aw-nya. Penambahan gula dan garam yang semakin tinggi akan menyebabkan penurunan nilai Aw. Produk pangan yang mengandung gula tinggi (misal molases, sirup glukosa, permen, dan madu) atau yang bergaram tinggi (misal ikan asin) relatif awet. Cara lain untuk menurunkan nilai Aw adalah dengan menambahkan ingredien pangan yang bersifat higroskopis, misalnya gula polihidroksil alkohol. Sorbitol adalah salah satu gula alkohol yang sering ditambahkan pada pangan semi basah, misalnya dodol. Gugus fungsional polihidroksil dari sorbitol dapat mengikat air lebih banyak melalui ikatan hidrogen, sehingga dapat menurunkan Aw air dari bahan. Dengan demikian, walaupun dodol memiliki kadar air yang relatif tinggi, namun Aw-nya rendah (0,5-0,6) yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Di samping dapat memperpanjang daya awet pangan, penurunan Aw dengan cara pengolahan di atas dapat menurunkan tingkat resiko keamanan pangan. Pangan dengan Aw dan pH tinggi (Aw>0,85 dan nilai pH>4,5) atau disebut dengan pangan berasam rendah (misalnya daging, susu, ikan, tahu, mie basah, dan sebagainya) merupakan kelompok pangan yang beresiko tinggi. Kelompok pangan ini mudah rusak oleh mikroba pembusuk dan sumber nutrisi yang baik bagi pertumbuhan mikroba patogen, terutama bakteri. Dengan menurunkan nilai Aw di bawah Aw optimum pertumbuhan mikroba, maka tingkat resikonya dapat diturunkan.

Kadar air dan aktivitas air sangat berpengaruh dalam menentukan masa simpan dari makanan, karena faktor-faktor ini akan mempengaruhi sifat-sifat fisik (kekerasan dan kekeringan) dan sifat-sifat fisiko-kimia, perubahan-perubahan kimia, kerusakan mikrobiologis dan perubahan enzimatis terutama pada makanan yang tidak diolah (Winarno, 2004). selama penyimpanan akan terjadinya proses penyerapan uap air dari lingkungan yang menyebabkan produk kering mengalami penurunan mutu menjadi lembab/tidak renyah (Robertson, 2010).

Menurut Labuza (1982), hubungan antara aktivitas air dan mutu makanan yang dikemas adalah sebagai berikut:

  1. Produk dikatakan pada selang aktivitas air sekitar 0.7-0.75 dan di atas selang tersebut mikroorganisme berbahaya dapat mulai tumbuh dan produk menjadi beracun.
  2. Pada selang aktivitas air sekitar 0.6-0.7 jamur dapat mulai tumbuh.
  3. Aktivitas air sekitar 0.35-0.5 dapat menyebabkan makanan ringan hilang kerenyahannya.
  4. Produk pasta yang terlalu kering selama pengeringan atau kehilngan air selama distribusi atau penyimpanan, akan mudah hancur dan rapuh selama dimasak atau karena goncangan mekanis. Hal ini terjadi pada selang aktivitas air 0.4-0.5.

Aktivitas air ini juga dapat didefinisikan sebagai kelembaban relative kesetimbangan (equilibrium relative humidity = ERH) dibagi dengan 100 (Labuza, 1980 diacu dalam Arpah, 2001).

Aktivitas air menunjukkan sifat bahan itu sendiri, sedangkan ERH menggambarkan sifat lingkungan disekitarnya yang berada dalam keadaan seimbang dengan bahan tersebut. Bertambah atau berkurangnya kandungan air suatu bahan pangan pada suatu keadaan lingkungan sangat tergantung pada ERH lingkungannya.

Pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan erat kaitannya dengan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba didalamnya. Jumlah air didalam bahan yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba dikenal dengan istilah aktivitas air (water activity = aw). Jika kandungan air bahan diturunkan, maka pertumbuhan mikroba akan diperlambat. Pertumbuhan bakteri patogen terutama Staphylococcus aureus dan Clostridium botulinum dapat dihambat jika aw bahan pangan < 0.8 sementara produksi toksinnya dihambat jika aw bahan pangan kurang dari < 0.85. Sehingga, produk kering yang memiliki aw < 0.85, dapat disimpan pada suhu ruang. Tapi, jika aw produk >0.85 maka produk harus disimpan dalam refrigerator untuk mencegah produksi toksin penyebab keracunan pangan yang berasal dari bakteri patogen. Perlu diperhatikan bahwa nilai aw < 0.8 ditujukan pada keamanan produk dengan menghambat produksi toksin dari mikroba patogen. Pada kondisi ini, mikroba pembusuk masih bisa tumbuh dan menyebabkan kerusakan pangan. Bakteri dan khamir butuh kadar air yang lebih tinggi daripada kapang. Sebagian besar bakteri terhambat pertumbuhannya pada aw < 0.9; kamir pada aw < 0.8 dan kapang pada aw < 0.7. Beberapa jenis kapang dapat tumbuh pada aw sekitar 0.62. Karena itu, kapang sering dijumpai mengkontaminasi makanan kering seperti ikan kering dan asin yang tidak dikemas. Penghambatan mikroba secara total akan terjadi pada aw bahan pangan < 0.6.

Saat ini pengukuran aw sudah berkembang demikian pesatnya.  Kebutuhan industri pangan terhadap instrumen yang memiliki akurasi, presisi, dan kecepatan telah banyak dijawab oleh industri penyedia instrumentasi.  Dengan tersedianya peralatan yang memadai, industri pangan dapat dengan mudah melakukan pengontrolan aw produk yang dihasilkannya.

Keracunan makanan yang terjadi di masyarakat seringkali menelan korban jiwa. Kita perlu mewaspadai makanan yang mengandung bakteri patogen dan zat-zat beracun yang dijual dan beredar di pasaran. Makanan termasuk kebutuhan dasar terpenting dan sangat esensial dalam kehidupan manusia. Salah satu ciri makanan yang baik adalah aman untuk dikonsumsi. Jaminan akan keamanan pangan merupakan hak asasi konsumen. Makanan yang menarik, nikmat, dan tinggi gizinya, akan menjadi tidak berarti sama sekali jika tak aman untuk dikonsumsi. Menurut Undang-Undang No.7 tahun 1996, keamanan pangan didefinisikan sebagai suatu kondisi dan upaya yang diperlukan untuk mencegah pangan dari kemungkinan cemaran biologis, kimia, dan benda lain yang dapat mengganggu, merugikan, dan membahayakan kesehatan manusia. Makanan yang aman adalah yang tidak tercemar, tidak mengandung mikroorganisme atau bakteri dan bahan kimia berbahaya, telah diolah dengan tata cara yang benar sehingga sifat dan zat gizinya tidak rusak, serta tidak bertentangan dengan kesehatan manusia. Karena itu, kualitas makanan, baik secara bakteriologi, kimia, dan fisik, harus selalu diperhatikan.

Kualitas dari produk pangan untuk konsumsi manusia pada dasarnya dipengaruhi oleh mikroorganisme. Pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan memegang peran penting dalam pembentukan senyawa yang memproduksi bau tidak enak dan menyebabkan makanan menjadi tak layak makan. Beberapa mikroorganisme yang mengontaminasi makanan dapat menimbulkan bahaya bagi yang mengonsumsinya. Kondisi tersebut dinamakan keracunan makanan. Infeksi dan Keracunan Menurut Volk (1989), foodborne diseases yang disebabkan oleh organisme dapat dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu infeksi makanan dan keracunan makanan. Infeksi makanan terjadi karena konsumsi makanan mengandung organisme hidup yang mampu bersporulasi di dalam usus, yang menimbulkan penyakit. Organisme penting yang menimbulkan infeksi makanan meliputi Clostridium perfringens, Vibrio parahaemolyticus, dan sejumlah Salmonella. Sebaliknya, keracunan makanan tidak disebabkan tertelannya organisme hidup, melainkan akibat masuknya toksin atau substansi beracun yang disekresi ke dalam makanan. Organisme penghasil toksin tersebut mungkin mati setelah pembentukan toksin dalam makanan. Organisme yang menyebabkan keracunan makanan meliputiStaphylococcus aureus, Clostridium botulinum, dan Bacillus cereus. Semua bakteri yang tumbuh pada makanan bersifat heterotropik, yaitu membutuhkan zat organik untuk pertumbuhannya. Dalam metabolismenya, bakteri heterotropik menggunakan protein, karbohidrat, lemak, dan komponen makanan lainnya sebagai sumber karbon dan energi untuk pertumbuhannya. Kandungan air dalam bahan makanan memengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba. Kandungan air tersebut dinyatakan dengan istilah Aw (water activity), yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Setiap mikroorganisme mempunyai Aw minimum agar dapat tumbuh dengan baik, misalnya bakteri pada Aw 0,90; khamir Aw 0,80-0,90, serta kapang pada Aw 0,60-0,70. Lebih dari 90 persen terjadinya foodborne diseases pada manusia disebabkan kontaminasi mikrobiologi, yaitu meliputi penyakit tifus, disentri bakteri atau amuba, botulism dan intoksikasi bakteri lainnya, serta hepatitis A dan trichinellosis. WHO mendefinisikan foodborne diseases sebagai penyakit yang umumnya bersifat infeksi atau racun yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan yang dicerna.

Iklan

PEMBUATAN KECAP LAMTORO

Karakteristik Lamtoro Gung

Kacang lamtoro atau lamtoro gung, merupakan kelompok kacang polong, yang biasa dikonsumsi saat biji muda ataupun yang biji yang sudah kering. Di Indonesia, kacang lamtoro yang muda bisa dibuat botok dan lalapan, sedangkan kacang lamtoro yang sudah kering bisa dibuat tempe. Buah lamtoro juga mangandung beberapa zat penting di antaranya  protein, kalori, hidrat arang,  kalsium,  fosfor, vitamin A, B1, C dan zat besi.

Biji lamtoro atau biji petai cina (Laucaena leucocephala) banyak dimanfaatkan ketika sudah tua. Kandungan gizi dalam 100 gram biji lamtoro dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 1 Kandungan Gizi per 100 gr Biji lamtoro Gung

Kandungan Gizi

Proporsi Nutrisi dalam Biji

Kalori (kal)

140

Protein (g)

10,6

Lemak (g)

0,5

Hidrat arang (g)

26,2

Kalsium (mg)

155

Fosfor (mg)

59

Besi (mg)

2,2

Vitamin A (si)

416

Vitamin B (mg)

0,23

Vitamin C (mg)

20

Sumber : Thomas (1994)

Taksonomi lamtoro Gung ( Kuo, 2003)

Kerajaan                : Plantae

Divisi                     : Magnoliophyta

Kelas                     : Magnoliopsida          

Ordo                      : Fabales

Famili                    : Fabaceae

Upafamili               : Mimosoideae

Genus                   : Leucaena

Spesies                 : L. leucocephala

2.2          Karakteristik Aspergillus oryzae

Mikroba yang digunakan dalam pembuatan kecap berbahan dasar biji lamtoro atau petai cina yaitu Aspergillus oryzae. Aspergillus oryzae membutuhkan Aw minimal untuk pertumbuhan lebih rendah dibandingkan khamir dan bakteri. Kadar air bahan pangan kurang dari 14-15%. Suhu pertumbuhan Aspergillus oryzae yaitu 35-37ᵒC atau lebih tinggi. Aspergillus oryzae bersifat aerobic yaitu membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya. Pada umumnya Aspergillus oryzae dapat menggunakan berbagai komponen makanan, dari yang sederhana sampai kompleks. Kebanyakan kapang memproduksi enzim hidrolitik, misalnya amylase, pektinase, proteinase, dan lipase. Oleh karena itu dapat tumbuh pada makanan-makanan yang mengandung pati, pektin, protein atau lipid.

Taksonomi  Aspergillus oryzae :

Kingdom          : Fungsi

Division           : Ascomycota

Class               : Eurotiomycetes

Order               : A.oryzae

Family             : Trichocomaceae

Genus             : Aspergillus

Spesies           : Eurotiales

 (Syarwani,2008)

  • Media Pertumbuhan

Media Pertumbuhan yang digunakan oleh Aspergillus oryzae dalam penyediaan kultur dan inokulum untuk proses fermentasi yaitu media PDA. Menurut Ruly (2008), PDA digunakan untuk menumbuhkan atau mengidentifikasi yeast dan kapang. Dapat juga untuk enumerasi yeast dan kapang dalam suatu sampel atau produk makanan. PDA mengandung sumber karbohidrat dalam jumlah cukup yaitu terdiri dari 20% ekstrak kentang dan 2% b/v glukosa sehingga baik untuk pertumbuhan kapang dan khamir tetapi kurang baik untuk pertumbuhan bakteri.

Proses Pembuatan Kecap Lamtoro Gung (Petai Cina)

Pembuatan kecap di Indonesia pada umumnya dilakukan secara fermentasi. Fermentasi terdiri atas 2 tahap yaitu fermentasi kapang (solid stage fermentation) dan fermentasi dalam larutan garam (brine fermentation). Salah satu mikroba yang berperan dalam fermentasi kapang adalah Aspergillus oryzae. A. oryzae dikenal sebagai kapang yang paling banyak menghasilkan enzim, yaitu α amilase, α galaktosidase, glutaminase, protease, β glukosidase (Wedhastri, 1990) dan lipase (Rahayu dkk,1993).

  • Pembuatan kultur murni

            Langkah awal untuk membuat kecap dari lamtoro gung dengan fermentasi Aspergillus oryzae yaitu menginokulasikan Aspergillus oryzae pada media PDA dan diinkubasi selama 3-5 hari pada suhu kamar. Menurut penelitian (Harlis,2008) menyatakan bahwa biakan murni Aspergillus oryzae dan Rhizopus oligosporus diperbanyak pada media PDA miring secara streak plate, kemudian diinkubasikan selama 6 hari dan biakan siap digunakan.

  • Pembuatan inokulum Bubuk

            Setelah didapatkan kultur kerja Aspergillus oryzae, selanjutnya dilakukan pembuatan inokulum bubuk. Inokulum bubuk ini dibuat dari campuran beras dan akuades yang disterilisasi dengan autoklaf pada suhu 121ᵒC selama 15 menit. Kemudian substrat beras steril diinokulasikan dengan suspense spora Aspergillus oryzae dan diinkubasi pada incubator selama 3-5 hari dengan suhu 30ᵒC. Substrat dengan inokulum dikeringkan pada suhu 40ᵒC selama 3 hari dalam incubator,kemudian dihaluskan dengan blender sehingga dihasilkan inokulum bubuk.

  • Pembuatan Kecap

Setelah kultur dan inokulum diperoleh, maka dilanjutkan dengan pembuatan kecap. Pembuatan kecap melalui 3 tahap yaitu fermentasi kapang, fermentasi moromi dan pemasakan (Rahayu,2005).

Fermentasi kapang

Lamtoro gung (250 g) direndam selama 24 jam dalam wadah, dicuci dan direbus dalam 500 mL air selama 1 jam. Setelah dikupas kulitnya, lamtoro gung tersebut dicuci dan ditiriskan. Kemudian diletakkan dalam loyang aluminium dan ditutup dengan 2  lapis aluminium foil berperforasi dan disterilisasi pada suhu 121°C, 1 atm selama 15 menit. Selanjutnya inokulum bubuk Aspergillus oryzae (1 X 103 cfu/g lamtoro gung) diinokulasikan dengan lamtoro gung steril dingin, dan diinkubasi pada suhu 30°C selama 3-5 hari. Hasil fermentasi kapang disebut koji.

Selama fermentasi kapang, kapang yang berperan akan memproduksi enzim seperti misalnya enzim amylase, protease dan lipase. Dengan adanya kapang tersebut maka akan terjadi pemecahan komponen-komponen dari bahan tersebut.Misal protein berubah menjadi asam amino yang disebabkan oleh enzim proteinase yang mengubah protein menjadi asam amino sehingga mudah dicerna. Selain itu karbohidrat berubah menjadi glukosa yang disebabkan oleh enzim amylase dan merupakan tahap awal untuk menghasilkan alkohol.

Produksi enzim dipengaruhi oleh beberapa factor, diantaranya adalah waktu lamanya fermentasi atau waktu inkubasi. Bila waktunya akan terlalu lama maka akan terjadi pembentukan spora kapang yang berlebihan dan ini akan menyebabkan terbentuknya cita rasa yang tidak diinginkan.

Fermentasi  larutan  garam  (moromi). 

Koji dipotong kecil-kecil dan dikeringkan pada suhu 40°C selama 3 hari dalam inkubator kemudian direndam dalam larutan NaCl 20% selama 30 hari dengan perbandingan 1:5. Penyaringan dilakukan setelah 30 hari perendaman. Filtrat yang diperoleh disebut kecap moromi (Kasmidjo,1990). Tujuan dilakukannya Fermentasi moromi yaitu untuk meminimalisir atau membunuh mikroba Aspergillus oryzae karena pada proses ini mikroba tersebut sudah tidak dibutuhkan lagi. Pada fermentasi ini menggunakan garam yang merupakan senyawa yang selektif terhadap pertumbuhan mikroba. Hanya mikroba yang tahan garam saja yang tumbuh pada rendaman tersebut. Mikroba yang tumbuh pada rendaman lamtoro pada umumnya dari jenis khamir dan bakteri tahan garam seperti Zygosaccharomyces (khamir) dan Lactobacillus (bakteri). Mikroba ini merombak protein   menjadi   asam-asam   amino   dan   komponen   rasa   dan   aroma, serta menghasilkan asam.  Fermentasi   tersebut   terjadi   jika kadar  garam cukup  tinggi, yaitu antara 15  sampai  20%.  Kecap  termasuk bumbu makanan berbentuk cair, berwarna coklat kehitaman, serta memiliki rasa dan aroma yang khas. Selain itu pada fermentasi garam terbentuk alkohol relati rendah akibat dari perubahan glukosa menjadi alkohol.

Pemasakan  kecap 

Cairan kecap ditambah dengan air (setiap liter kecap ditambah dengan 1,5 liter air). Campuran cairan direbus hingga mendidih. Setelah itu api dikecilkan, sekedar menjaga agar cairan tetap mendidih. Bumbu kecap yang telah dibungkus dicelupkan ke dalam cairan yang mendidih dan digoyang goyangkan. Cairan diaduk terus-menerus selama 2-3 jam sampai volume menjadi setengah dari volume semula. Bumbu yang terbungkus tetap berada dalam cairan yang sedang dimasak sampai pemanasan selesai dilakukan. Kecap yang dihasilkan adalah kecap manis. Ketika masih panas, kecap manis ini disaring dengan dua lapis kain saring dan didinginkan (Warintek Progressio, 2003).

Pemasakan pada 95-100o C dapat mereduksi daya cerna protein dan asam amino. Selain itu, protein terlarut, peptida dengan berat molekul rendah, dan asam amino   bebas   dapat   larut   dalam   air   perebus,   sehingga   perebusan   sebaiknya dilakukan di bawah 100oC. Pemanasan yang berlebihan (di atas 90oC  secara berulang-ulang) dapat menyebabkan pembentukan H2S yang merusak aroma dan mereduksi ketersediaan sistein dalam produk. Selain itu,   pemanasan juga menyebabkan terjadinya reaksi Maillard antara senyawa   amino dengan gula pereduksi yang membentuk melanoidin, suatu polimer   berwarna coklat yang menurunkan nilai  kenampakan produk.  Pencoklatan   juga   terjadi karena reaksi antara protein, peptida, dan asam amino dengan hasil dekomposisi lemak.

Setelah pembuatan kecap lamtoro gung dengan fermentasi Aspergillus oryzae dilakukan, maka dihasilkan kecap lamtoro gung yang memiliki kandungan protein 208,56 gr mg/g pada fermentasi moromi. Menurut Tjahjadi (2007) kandungan protein yang diukur adalah protein terlarut dan protein total. Protein terlarut merupakan oligopeptida dan mudah diserap oleh sistem pencernaan. Protein total merupakan pengukuran kandungan nitrogen (N) dalam sampel.

Kandungan Nutrisi pada Kecap

Kadar

Kecap

Lamtoro gung (mg/g)

Kedelai (mg/g)

Lamtoro gung (%)

Kedelai (%)

Karbohidrat-       Gula reduksi-       Pati

164,29

179,50

164,66

165,31

16,43

17,95

16,47

16,53

Protein

208,56

201,00

20,86

20,10

Lemak

80,86

141,05

8,09

14,11

Dapat diketahui bahwa kandungan protein dari kecap Lamtoro gung yang difermentasi oleh Aspergillus oryzae memiliki kandungan protein yang lebih tinggi yaitu sebesar 208,56 mg/g dibandingkan dengan kandungan protein kecap kedelai yang difermentasi oleh Rhizopus oryzae yaitu 201,00 mg/g.

Menurut Septiani (2004), berdasarkan Gambar 3 dapat diketahui bahwa kadar nutrisi lamtoro gung hampir sama dengan kedelai, bahkan kadar protein kecap lamtoro gung lebih tinggi daripada kecap kedelai. Berdasarkan SII, kecap lamtoro gung dapat digolongkan dalam kecap no 1 karena kadar proteinnya lebih dari 6% yaitu sekitar 20,86%.

Makalah Mikpang (Aspergillus oryzae)

Menurut Tjahjadi (2007), SII tidak merujuk secara detail jenis protein yang digunakan sebagai standar dalam menentukan kualitas kecap. Secara umum SII menentukan bahwa kualitas kecap manis terdiri atas 3 yaitu kualitas baik (I), menengah (II), dan rendah (III). Kecap manis berkualitas baik (I) memiliki kandungan protein minimal 6%, sedangkan kecap manis berkualitas menengah (II) memiliki kandungan protein minimal 4% dan kecap manis berkualitas rendah (III) memiliki kandungan protein minimal 2 %. Oleh karena itu sebagai patokan dalam menentukan kualitas kecap yaitu dengan menggunakan kandungan protein terlarut.

            Berdasarkan kandungan protein terlarut yang didapatkan pada kecap lamtoro gung yang difermentasi oleh Aspergillus oryzae, diketahui bahwa biji lamtoro gung berpotensi untuk diolah menjadi kecap selain kedelai. Mengingat bahwa kandungan nutrisi lamtoro gung hampir sama dengan kedelai, bahkan kadar protein kecap lamtoro gung lebih tinggi daripada kedelai. Oleh karena itu pemanfaatan biji lamtoro gung berpotensi untuk diolah menjadi kecap dan sebagai bahan pangan alternatif yang bergizi tinggi sehingga diharapkan dapat digunakan untuk mengatasi masalah KEP (Kekurangan Energi Protein) pada  masyarakat.

Kontrol mutu atau kualitas kecap berbasis Lamtoro Gung

a)    Rasa

Menurut Koswara (1997) rasa terbentuk pada saat proses fermentasi moromi yaitu tahap fermentasi dalam larutan garam 20%. Penambahan garam dengan kadar 20% mampu menghasilkan rasa yang enak karena pada proses ini senyawa nitrogen terlarut yang ada pada koji tertarik kedalam larutan garam sehingga rasa yang dihasilkan enak.

b)    Aroma

Berdasarkan penelitian Rahayu (2005), aroma yang dihasilkan pada kecap lamtoro gung kurang disukai karena lamtoro gung memiliki aroma yang berbeda dari aroma bahan baku yang kecap pada umumnya dan biasanya aroma ini kurang disukai sehingga berpengaruh pada aroma kecap. Selain itu proses fermentasi moromi pada kecap harus dilakukan selama lebih dari 30 hari karena semakin lama proses fermentasi aroma yang dihasilkan akan lebih baik.

c)     Warna

Warna kecap tidak mutlak ditentukan oleh varietas maupun lama fermentasi tetapi ditentukan dengan banyaknya penambahan gula merah sehingga mempengaruhi warna pada kecap. Berdasarkan penelitian Budi setiawati (2006), pada pemasakan dan penambahan gula merah, maka larutan akan berubah yang diakibatkan hasil reaksi browning antara gula pereduksi dan gugus amino dan protein.

d)    Kekentalan Kecap

Kekentalan kecap dipengaruhi oleh banyaknya bahan terlarut (protein terlarut) ditambah dengan bumbu dan gula merah kemudian dipanaskan pada suhu 80-85ᵒ C dan diaduk sampai rata selama 2-3 jam ( jurnal ilmu pertanian, 2006). Sehingga melalui proses tersebut didapatkan kekentalan kecap yang baik.

Daftar Pustaka

Anonymous. 2008.  Prosedur Pembuatan Kecap Lamtoro Gung http:// karakteristik _mikrobia/scribd.com.Diakses tanggal 21 desember 2011

Amirudin. 2011. Makalah Teknologi Fermentasi Kecap. Fakultas Pertanian Universitas Mataram.

Setiawati Budi B.2006. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian. Sekolah Tinggi Penyuluhan Pertanian Magelang. Jurusan Penyuluhan Pertanian Yogyakarta.

Kasmidjo R.B. 1990. Tempe: Mikrobiologi dan Biokimia Pengolahan serta Pemanfaatannya. Yogyakarta: PAU Pangan dan Gizi.UGM Press.

Nurhayani, Muhiddin H, Juli N, dan Aryantha INP. 2000. ”Peningkatan Kandungan Protein Kulit Umbi Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi ”JMS 6 (1) : 1-12.

Purwoko Tjahjadi.2007.Jurnal Protein kecap hasil fermentasi Rhizopus oryzae     dan R. oligosporus. Biodiveersitas Volume 8, Nomor 2 Halaman: 223-227. Surakarta

Rahayu E.S.R, Indrati T. Utami E, Harmayani, dan M.N.Cahyanto. 1993. Bahan Pangan Hasil Fermentasi.Yogyakarta: PAU UGM.

Septiani Y. 2004. Studi Kandungan Karbohidrat, Lemak, danProtein pada Kecap dari Tempe. [Skripsi]. Surakarta: FMIPA.UNS

Suliantari. 2001. Teknologi Fermentasi Umbi-umbian dan biji-bijian. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Pendidikan tinggi. Pusat Anat Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor.

Warintek.Progressio.2003.Kecap.//or.id/ttg/pangan/kecap.htm diakses tanggal 19 Agustus 2003.