EVALUASI SENYAWA FENOLIK ( Asam Ferulat dan Asam p-Kumarat ) PADA BIJI, KECAMBAH DAN TEMPE KACANG TUNGGAK (Vigna unguiculata) Oleh WIDIA NINGSIH F34103044 2007 DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
EVALUASI SENYAWA FENOLIK ( Asam Ferulat dan
Asam p-Kumarat ) PADA BIJI, KECAMBAH DAN TEMPE
KACANG TUNGGAK (Vigna unguiculata)
Oleh
WIDIA NINGSIH
F34103044
2007
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
P EVALUASI SENYAWA FENOLIK ( Asam Ferulat dan Asam
p-Kumarat ) PADA BIJI, KECAMBAH DAN TEMPE
KACANG TUNGGAK (Vigna unguiculata)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperolah gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
WIDIA NINGSIH
F34103044
2007
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
38
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR EVALUASI SENYAWA FENOLIK ( Asam Ferulat dan Asam p-
Kumarat ) PADA BIJI, KECAMBAH DAN TEMPE KACANG TUNGGAK (Vigna unguiculata)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperolah gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
WIDIA NINGSIH
F34103044
Dilahirkan pada tanggal 12 September 1985 Di Bogor
Tanggal lulus: 27 September 2007
Menyetujui, Bogor, September 2007
Ir. Muslich, MSi Ir. Endang Yuli Purwani, Msi Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
39
Widia Ningsih. F34103044. Evaluasi Senyawa Fenolik (Asam Ferulat dan Asam P-Kumarat) Pada Biji, Kecambah dan Tempe Kacang Tunggak (Vigna unguiculata). Di bawah bimbingan : Muslich dan Endang Yuli Purwani. 2007.
RINGKASAN
Kacang tunggak (Vigna unguiculata) dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku tempe. Kacang ini mengandung senyawa fenolik diantaranya tanin, asam ferulat dan asam p-kumarat. Senyawa fenolik berperan sebagai zat antioksidan, namun adapula yang memiliki sifat antinutrisi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan data perubahan komposisi kimia dan senyawa fenolik selama proses perkecambahan dan fermentasi, serta menganalisa kelayakan finansial dari pembuatan tempe kacang tunggak.
Dalam menentukan jumlah senyawa fenolik pada kacang tunggak dilakukan analisa total fenol (Becker dan Siddhuraju, 2006). Senyawa fenolik seperti tanin dianalisa menurut metode AOAC (1984), sedangkan senyawa fenolik lainnya seperti asam ferulat dan asam p-kumarat dianalisa menggunakan metode yang dilakukan Duenas et al. (2005). Analisa aktifitas antioksidan pada bahan digunakan metode yang dilakukan Blois (1958).
Komposisi kimia, terutama protein meningkat sebesar 26.56 persen pada kecambah dan 66.70 persen pada hasil fermentasi (tempe). Kandungan senyawa fenol pada kacang tunggak berkurang sebesar 21.47 persen selama proses perkecambahan dan 18.62 persen pada tempe. Sementara itu, kandungan senyawa tanin menurun 22.45 persen pada kecambah dan 32.89 persen pada tempe. Senyawa fenolik lainnya yang diidentifikasi ialah asam p-kumarat dan asam ferulat. Asam p-kumarat ditemukan pada kacang tunggak dan kecambahnya, sedangkan pada tempe ditemukan kandungan senyawa asam p-kumarat dan asam ferulat..
Aktifitas antioksidan pada tempe jauh lebih besar (nilai IC50 = 28.05) dibandingkan dengan kecambah (nilai IC50 = 42.64) atau kacang tunggak (nilai IC50 = 46.51). Aktifitas antioksidan pada kacang tunggak meningkat sebesar 8.32 persen pada proses perkecambahan dan 39.69 persen pada proses fermentasi.
Bila dibandingkan dengan kacang kedelai, kacang tunggak mengandung lemak yang rendah, tetapi kaya akan karbohidrat. Pada tempe kacang tunggak ditemukan kandungan protein yang lebih rendah dibandingkan dengan tempe kedelai.
40
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Penulis dilahirkan di Bogor tanggal 12 September 1985
dengan nama lengkap Widia Ningsih. Penulis adalah anak
kedua dari lima bersaudara dari keluarga Bapak Suharmon
dan Ibu Yusmalidar. Penulis mengawali jenjang
pendidikannya di SDN Malabar I Bogor pada tahun 1991-
1997, dilanjutkan ke jenjang sekolah lanjutan di SLTPN 3
Bogor pada tahun 1997-2000 serta SMUN 1 Bogor pada tahun 2000-2003. Penulis lulus seleksi masuk IPB pada tahun 2003 melalui Undangan
Seleksi Masuk IPB (USMI) dan terdaftar di Departemen Teknologi Industri
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian – Institut Pertanian Bogor (Fateta – IPB)
dengan nomor induk F34103044. Di bangku perkuliahan, selain kegiatan
akademis, penulis juga turut aktif mengikuti berbagai kegiatan non akademi,
diantaranya aktif dalam kepengurusan Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri
(HIMALOGIN) periode 2005-2006. Dalam periode kepengurusan tersebut,
penulis aktif dalam berbagai kepanitiaan serta menjabat sebagai Kepala
Departemen Kesekretariatan. Penulis melakukan Praktek Lapang di PT Ades
Waters Indonesia, Tbk dengan topik Mempelajari Aspek Pengendalian Mutu dan
Teknologi Pengolahan Air di PT Ades Waters Indonesia, Tbk. Sebagai tugas
akhir, penulis melakukan penelitian dengan tema “Evaluasi Senyawa Fenolik (
Asam Ferulat dan Asam P-Kumarat ) Pada Biji, Kecambah dan Tempe Kacang
Tunggak (Vigna unguiculata)” di bawah bimbingan Ir. Muslich, MSi dan Ir.
Endang Yuli Purwani, MSi.
41
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karuniaNya,
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini disusun
berdasarkan hasil penelitian di Laboratorium Penelitian Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Pasca Panen Pertanian berlokasi di Bogor, Jawa Barat. Selain itu,
penulis pun mengumpulkan data-data dari berbagai publikasi ilmiah.
Dalam menyelesaikan penyusunan skripsi ini penulis tidak akan berhasil
tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ir. Muslich, MSi., selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan
arahan dalam penyelesaian skripsi ini.
2. Ir. Endang Yuli Purwani, MSi., selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi.
3. Dr. Ir. M. Yani, M. Eng, selaku dosen penguji dalam ujian skripsi penulis
yang telah banyak memberikan saran demi kesempurnaan skripsi ini.
4. Iceu Agustinisari, STP., yang telah banyak memberikan saran dan arahan
kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
5. Orang Tua serta keluarga yang selalu memberikan dukungan dan perhatian
kepada penulis.
6. Seluruh mahasiswa TIN dan civitas Himalogin, khususnya mahasiswa TIN 40
atas persahabatan indah yang terjalin selama ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna sehingga kritik
dan saran dari seluruh pihak sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat
memberikan informasi yang bermanfaat.
Bogor, September 2007
Penulis
42
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ............................................................................... iii
DAFTAR ISI ............................................................................................. iv
DAFTAR TABEL ..................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. viii
I. PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 3
A. KACANG TUNGGAK ..................................................................... 3
B. PERKECAMBAHAN ....................................................................... 4
C. PERAGIAN ....................................................................................... 6
D. ANTIOKSIDAN ................................................................................ 6
E. SENYAWA FENOLIK ...................................................................... 13
F. TANIN ................................................................................................ 15
G. DPPH (1,1-DIFENIL-2-PIKRILHIDRAZIL) .................................... 17
III. METODOLOGI ......................................................................................... 18
A. BAHAN DAN ALAT ........................................................................ 18
B. METODE ........................................................................................... 18
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 21
A. KACANG TUNGGAK UTUH, KECAMBAH DAN TEMPE KACANG TUNGGAK ....................................................... 21
Gambar 1. Kacang tunggak ................................................................... 3
Gambar 2. Reaksi penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida ........................................................ 10 Gambar 3. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan pada konsentrasi tinggi ....................................................... 10 Gambar 4. Contoh senyawa fenilpropanoid ........................................ 15
Gambar 5. Struktur molekul DPPH ..................................................... 17
Gambar 6. Kacang tunggak yang digunakan pada penelitian ............. 20
Gambar 7. Kecambah dan tempe kacang tunggak .............................. 20
Gambar 8. Konsentrasi asam p-kumarat dan asam ferulat pada kacang tunggak utuh, kecambah dan tempe kacang tunggak ....................................................... 28
45
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Komposisi kimia kacang tunggak ( per 100 g ) ............................ 4
Tabel 2. Contoh antioksidan untuk produk pangan di beberapa negara ..... 12
Tabel 3. Kelas terpenting senyawa fenolik pada tanaman .......................... 14
Tabel 4. Komposisi kimia kacang tunggak, kecambah dan tempe kacang tunggak ( basis kering ) .................................. 22 Tabel 5. Total fenol kacang tunggak, kecambah dan tempe ...................... 25 Tabel 6. Kadar tanin kacang tunggak, kecambah dan tempe ..................... 26
Tabel 7. Nilai IC50 pada kacang tunggak, kecambah dan tempe .............. 29
Lampiran 3. Prosedur analisis kacang tunggak, kecambah dan tempe kacang tunggak .......................................................... 42 Lampiran 4. Komposisi kimia kacang tunggak, kecambah dan tempe kacang tunggak ......................................................... 48 Lampiran 5. Hasil uji t kadar abu, lemak, protein, serat kasar dan karbohidrat ................................................ 49 Lampiran 6. Total fenol pada kacang tunggak selama proses perkecambahan dan fermentasi .......................................... 52 Lampiran 7. Hasil uji t total fenol ........................................................... 53 Lampiran 8. Kadar tanin pada kacang tunggak selama proses perkecambahan dan fermentasi .......................................... 54 Lampiran 9. Hasil uji t kadar tanin .......................................................... 55 Lampiran 10. Kromatogram HPLC pada kacang tunggak ........................ 56
Lampiran 11. Kromatogram HPLC pada kecambah kacang tunggak ....... 57
Lampiran 12. Kromatogram HPLC pada tempe kacang tunggak ............. 58
Lampiran 13. Aktifitas antioksidan pada kacang tunggak selama proses perkecambahan dan fermentasi .................... 59 Lampiran 14. Hasil uji t aktifitas antioksidan .......................................... 60
Indonesia memiliki kekayaan alam yang melimpah, salah satunya adalah
jenis kacang-kacangan, seperti kacang kedelai, kacang tunggak, kacang hijau,
kacang tanah dan kacang gude. Kacang kedelai sudah banyak dimanfaatkan
masyarakat sebagai bahan baku pembuatan tempe. Saat ini pasokan kacang
kedelai masih dibantu oleh kacang kedelai impor. Pada tahun 2002, kebutuhan
kedelai dalam negeri mencapai 1.8 juta ton. Dalam hal ini produktifitas dalam
negeri hanya mampu memenuhi 40 persen kebutuhan tersebut yaitu sekitar
0.67 juta ton, dan 60 persen kebutuhan kedelai dalam negeri dipenuhi dengan
mengimpor kedelai sebesar 1.13 juta ton (BPS, 2002). Oleh karena itu,
dibutuhkan sumber kacang-kacangan lain yang dapat dijadikan substitusi
kedelai sebagai bahan baku tempe.
Diantara kacang-kacangan yang telah disebutkan, kacang tunggak
memiliki peluang yang cukup besar untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku
tempe. Kacang tunggak mampu tumbuh di lahan marjinal seperti tanah
masam, tahan terhadap kekeringan dan serangan hama penyakit
(Kasno et al. 1991). Selain itu, plasma nutfah kacang tunggak pun tersedia
dalam jumlah cukup banyak, yaitu 112 aksesi di bank gen Indonesia dan
17 diantaranya telah dievaluasi karakteristiknya (Kurniawan, 2004).
Kacang tunggak mengandung senyawa fenolik diantaranya tanin, asam
ferulat dan asam p-kumarat. Sebagian senyawa fenolik berperan sebagai zat
antioksidan, namun adapula yang memiliki sifat antinutrisi. Kandungan
senyawa fenolik dipengaruhi oleh jenis bahan maupun proses pengolahan.
Saat ini, informasi tentang kandungan senyawa fenolik di dalam kacang
tunggak dan perubahannya akibat proses pengolahan masih terbatas.
Terdapat beberapa jenis proses pengolahan yang dapat mengubah
komposisi senyawa kimia pada kacang. Sebagai contoh, proses fermentasi
yang mampu memperbaiki nilai nutrisi dari kacang-kacangan karena dapat
menurunkan konsentrasi senyawa antinutrisi dan meningkatkan konsentrasi
senyawa aktif seperti fenolik.
48
Senyawa fenolik merupakan senyawa antioksidan alami yang terdapat
dalam bentuk senyawa aktif dalam makanan. Senyawa fenolik dapat
mencegah berbagai jenis penyakit, seperti kanker dan jantung koroner.
Senyawa ini pun berperan sebagai faktor pelindung terhadap bahaya oksidasi
pada tubuh manusia.
Kacang-kacangan mengandung senyawa fenolik dalam beberapa bentuk.
Senyawa fenolik yang terdapat dalam kacang-kacangan antara lain asam
hidroksibenzoat, asam hidroksisinamat baik dalam bentuk bebas maupun
terikat, flavonoids terutama flavan-3-ols, flavonols dan flavones yang terdapat
dalam bentuk glikosida (Becker dan Siddhuraju, 2006).
Tempe kacang tunggak mengandung beberapa jenis senyawa fenolik,
seperti ferrulic acid dan p-coumaric acid atau yang biasa disebut dengan asam
ferulat dan asam p-kumarat. Adapun senyawa fenolik yang disebutkan
merupakan senyawa yang terkandung lebih banyak dalam kacang tunggak
(Cai et al., 2003). Menurut Duenas (2005), senyawa fenolik seperti asam
ferulat dan asam p-kumarat merupakan senyawa antioksidan alami yang
terdapat di dalam tanaman dan dapat berperan sebagai komponen aktif dalam
mencegah dan menghambat pertumbuhan kanker. Komponen tersebut
dinyatakan meningkat selama proses fermentasi oleh Lactobacillus sp.
Proses pengolahan seperti perkecambahan dan fermentasi dapat mengubah
komposisi senyawa fenolik. Oleh karena itu dibutuhkan penelitian untuk
mengetahui perubahan senyawa fenolik pada kacang tunggak selama proses
perkecambahan dan fermentasi.
B. TUJUAN
1. mendapatkan komposisi kimia kacang tunggak dan perubahannya selama
proses perkecambahan dan fermentasi
2. mendapatkan data perubahan senyawa fenolik ( asam ferulat dan asam
p-kumarat ) pada kacang tunggak selama proses perkecambahan dan
fermentasi
3. mendapatkan perbandingan nilai gizi tempe kacang tunggak serta tempe
kacang kedelai
49
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. KACANG TUNGGAK
Kacang tunggak merupakan tanaman setahun yang tumbuh merambat,
panjangnya sampai 2.5 m, buahnya berbentuk polong dengan panjang
rata-rata antara 7.5-45 cm. Biji kacang tunggak berbentuk bulat panjang,
berwarna merah tua, hitam atau putih dan mempunyai kelekukan di tengahnya
( Andarwulan dan Hariyadi, 2005 ). Penampakan kacang tunggak dapat dilihat
pada Gambar 1.
Gambar 1. Kacang tunggak
Kacang tunggak berasal dari Afrika, walaupun belum dapat dipastikan di
mana tanaman ini dibudidayakan. Umumnya kacang ini tersebar luas di
seluruh wilayah tropik (30oLU – 30oLS), terutama di Afrika. Selain di Afrika,
kacang tunggak juga ada di Asia terutama India, Bangladesh dan Asia
Tenggara, serta Oceania. Kacang tunggak telah menjadi bahan pangan sejak
zaman purba. Di Afrika, kacang ini merupakan polong-polongan pangan yang
disenangi dan dikonsumsi dalam tiga bentuk dasar, yaitu dikukus,
dimasak dalam bentuk sayur, dikupas dan ditumbuk dalam bentuk tepung
( Singh et al. 1997 ). Komposisi kimia kacang tunggak dapat dilihat pada
Tabel 1.
50
Tabel 1. Komposisi kimia kacang tunggak ( per 100 g ) Komponen Satuan Jumlah Air g 11.00 Protein g 22.9 Lemak g 1.40 Karbohidrat g 61.6 Kalsium mg 77.00 Fosfor mg 449.00 Besi mg 6.50 Vitamin A RE 4.00 Vitamin C mg 2.00 Vitamin B1 mg 0.92
Sumber : Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI (1990)
B. PERKECAMBAHAN
Kecambah atau taoge adalah jenis sayuran hasil olahan dari kacang kedelai,
kacang hijau atau kacang tunggak. Kacang-kacang tersebut sengaja dibuat
bertunas dengan cara direndam selama semalam lalu ditiriskan selama
beberapa hari dalam satu wadah berlubang kemudian ditutup rapat
(Novary, 1999).
Proses perkecambahan disebut pula proses germinasi pada biji. Menurut
Bewley dan Black (1983), germinasi biji merupakan satu fase dalam proses
pertumbuhan dari pembuahan sel telur menjadi tanaman tua. Germinasi
dimulai dengan penyerapan air oleh biji (imbibisi) dan berakhir dengan
dimulainya elongasi oleh sumbu embrio, biasanya menjadi bulu akar.
Kecambah muncul karena hipokotil (bagian kecambah di bawah buku
kotiledon) yang memanjang sehingga mendorong kotiledon ke permukaan dan
titik tumbuh mulai tumbuh. Tingkat awal dari perkecambahan biji, melibatkan
pemecahan cadangan makanan pada biji dan digunakan untuk pertumbuhan
akar dan batang (Taylorson, 1984).
Germinasi meningkatkan daya cerna nutrisi karena perkecambahan
merupakan proses katabolis yang menyediakan zat gizi yang penting untuk
pertumbuhan tanaman melalui reaksi hidrolisa dari zat gizi cadangan yang
terdapat dalam biji. Secara umum, selama germinasi terjadi peningkatan zat-
zat nutrisi terutama setelah munculnya buluh akar yaitu setelah 24-48 jam
perkecambahan (Andarwulan dan Hariyadi, 2005).
51
Menurut Rubenstein et al. (1987), pada saat germinasi 12 jam pertama,
aktifitas biji lebih ke arah pertumbuhan, sedangkan pada germinasi 12 jam
sampai 48 jam, aktifitas biji lebih ke arah produksi fenolik. Hal ini dapat
terjadi karena biosintesis senyawa fenolik berada pada jalur yang sama dengan
biosintesis hormon pengatur tumbuhan yaitu auksin. Auksin merupakan
hormon yang terlibat dalam mengontrol pertumbuhan batang, akar, absisi
daun dan buah, dan aktifitas fisiologis lainnya bagi tanaman.
Proses perkecambahan dimulai dengan pengambilan air dengan cepat yang
mengakibatkan jaringan biji mengembang dan merentangnya kulit biji.
Pengambilan air diikuti dengan keluarnya panas yang mencirikan hilangnya
energi kinetik akibat diambilnya molekul air. Bila hidrasi dari sel-sel itu
berlangsung, kekuatan-kekuatan osmosis mulai bekerja dalam proses
masuknya air. Hidrasi jaringan ada hubungannya dengan mulai meningkatnya
aktivitas metabolisme yang pertama terjadi dalam akar embrio
(Taylorson, 1984).
Aktifnya proses metabolisme dari respirasi pada awal perkecambahan tidak
hanya menyangkut substrat respirasi glukosa di dalam embrio tetapi juga
aktifitas dari enzim yang merupakan katalisator biologi yang sangat penting.
Enzim-enzim itu adalah protein dan aktifitasnya distimulir oleh adanya air
yang membasahi embrio (Rubenstein, 1979).
Karbohidrat sebagai bahan persediaan makanan dirombak oleh enzim
alfa-amilase dan beta-amilase yang bekerja saling mengisi. Alfa-amilase
memecah pati menjadi dekstrin, sedangkan beta-amilase memecah dekstrin
menjadi maltosa. Pada akhirnya, maltosa akan diubah menjadi glukosa dan
fruktosa ( Andarwulan dan Hariyadi, 2005 ).
Selama proses berkecambah, kandungan glukosa dan fruktosa meningkat
sepuluh kali lipat. Kadar sukrosa meningkat dua kali lipat, tapi galaktosa
menghilang. Adanya gkukosa dan fruktosa menyebabkan tauge terasa enak
dan manis ( Andarwulan dan Hariyadi, 2005 ).
Biji cerealia terdiri dari embrio dan endosperm. Di dalam endosperm
terdapat massa pati (starch) yang dikelilingi oleh suatu lapisan "aleuron",
sedangkan embrio itu sendiri merupakan suatu bagian hidup yang suatu saat
52
akan menjadi dewasa. Pertumbuhan embrio selama perkecambahan
bergantung pada persiapan bahan makanan yang berada di dalam endosperm.
Untuk keperluan kelangsungan hidup embrio maka terjadilah penguraian
secara enzimatik yaitu terjadi perubahan pati menjadi gula yang selanjutnya
ditranslokasikan ke embrio sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya.
Dari hasil penelitian menunjukan bahwa gibberelline berperan penting dalam
proses aktivitas amilase. Hal ini telah dibuktikan dengan menggunakan
Giberelin A yang mengakibatkan aktivitas amilase meningkat
(Taylorson, 1984).
Kecambah banyak mengandung protein, kalsium, fosfor serta sedikit Fe
namun miskin vitamin A dan vitamin C. Untuk setiap 100 g bahan, kecambah
kedelai mengandung energi sebesar 67 kal, kecambah kacang hijau sebesar 23
kal dan kacang tunggak sebesar 35 kal (Novary, 1999).
C. PERAGIAN
Fermentasi atau proses peragian pada tempe merupakan proses terpenting
dalam pembuatan tempe. Kapang Rhizopus sp. berperan penting dalam
fermentasi tersebut, walaupun mungkin terdapat mikroba lain tetapi tidak
menunjukkan aktifitas nyata ( Whitaker, 1978 ).
Lebih lanjut DeMan (1989) menerangkan sifat-sifat beberapa kapang yang
digunakan untuk membuat tempe :
1. Rhizopus oligosporus
Rhizopus oligosporus adalah jenis kapang yang banyak digunakan
untuk membuat tempe, baik di Indonesia maupun di Amerika Utara.
Kapang ini memiliki aktifitas protease dan lipase yang kuat (sangat ideal
untuk memecah protein dan lemak kedelai) dibandingkan dengan kapang
tempe lainnya. Namun, kapang ini memiliki aktifitas amilase yang lemah
(sangat cocok untuk memproduksi tempe dari biji-bijian atau campuran
biji dengan kedelai).
53
2. Rhizopus oryzae
Spesies ini memiliki aktifitas amilase yang kuat sehingga kurang baik
untuk membuat tempe karena enzim ini memecah pati dai biji-bijian
menjadi gula sederhana yang kemudian akan mengalami fermentasi
menjadi asam organik yang menghasilkan aroma yang tidak diinginkan
dan warna yang gelap. Tetapi karena memiliki sifat aktifitas protease yang
kedua tertinggi, kapang ini dapat digunakan untuk membuat tempe kedelai
yang baik bila dikombinasikan dengan Rhizopus oligosporus.
3. Rhizopus arrhizus
Rhizopus arrhizus memiliki sifat amilase yang kedua tertinggi setelah
Rhizopus oryzae. Kapang ini banyak digunakan untuk membuat tempe
kedelai di Jawa Timur dan secara luas digunakan untuk membuat tempe
Malang, bersifat lambat matang dan warna putihnya tetap terjaga dalam
waktu lama setelah tempe dipanen.
4. Rhizopus stolonifer
Kapang ini menghasilkan sangat sedikit amilase, bahkan tidak
menghasilkan amilase setelah 138 jam fermentasi. Sifat ini membuat
kapang ini cocok untuk membuat tempe kedelai atau biji-bijian. Tetapi
kapang ini juga memiliki sifat protease yang lemah sehingga membatasi
kemampuannya untuk memecah protein.
Berdasarkan penelitian Hermana et al. (1996), penggunaan kultur murni
pada pembuatan tempe memberikan hasil yang kurang memuaskan, yaitu
pertumbuhan kapang lambat dan tempe yang dihasilkan berbau tidak enak.
Pada penggunaan kultur murni dengan cara inokulasi langsung, kapang akan
beradaptasi terlebih dahulu sehingga pertumbuhan kapang menjadi lambat,
serta dapat menyebabkan rendahnya penghambatan bakteri gram positif dan
menimbulkan bau yang tidak enak.
Untuk membuat tempe yang bermutu baik dan agak tahan lama, harus
diperhatikan sanitasi dan kemurnian inokulumnya. Di samping itu, suhu
fermentasi juga perlu diperhatikan. Apabila fermentasi dilakukan pada suhu
37oC, R. oligosporus akan tumbuh sangat cepat. Kapang ini sangat bersifat
proteolitik sehingga pH tempe akan naik dengan cepat dari pH 4.5 menjadi
54
pH 7. Akibatnya akan timbul bau amonia setelah fermentasi berlangsung
selama 30 jam (Whitaker, 1978).
Proses fermentasi mengurangi beberapa senyawa antinutrisi. Asam fitat
turun lebih dari 50 persen pada proses pembuatan tempe kedelai maupun non
kedelai (Sutardi et al. 1983 dan Damardjati et al. 1996 ). Asam fitat banyak
ditemukan pada serealia dan kacang-kacangan. Di dalam bahan makanan
asam fitat membentuk kompleks dengan mineral-mineral penting dan atau
dengan protein. Banyak dari kompleks tersebut tidak larut dan tidak tersedia
secara biologis bagi tubuh pada kondisi fisiologis tertentu. Umumnya
penelitian pada makhluk hidup memperlihatkan bahwa asam fitat
menghambat bioavailabilitas zat besi makanan karena terbentuknya kompleks.
Semakin tinggi kandungan fitat dalam bahan makanan, semakin sedikit
jumlah zat besi yang dapat diserap tubuh (Sutardi, 1993)
Kandungan zat antinutrisi lain pada kacang tunggak seperti tanin juga
berkurang bahkan hilang selama proses pembuatan tempe. Proses
penghilangan kulit, perendaman, pemasakan dan fermentasi dapat
menurunkan tanin dari 2.23 mg katekin ekuivalen/g menjadi 0 persen. Pada
tripsin inhibitor terjadi penurunan 86.09 persen. Pada fermentasi dengan R.
Oligosporus dapat menghilangkan kandungan tripsin inhibitor menjadi
0 persen (Egounlety dan Worth, 2003).
Menurut Karta (1990), tempe dapat digunakan sebagai bahan penyusun
makanan (food ingredient) dalam bentuk tepung tempe, untuk memperkaya
nilai gizi makanan, seperti protein dan serat. Penelitian yang dilakukan
Mardiah (1994) menunjukkan bahwa tepung tempe kedelai memiliki kadar
protein kasar sebesar 48 persen, kadar lemak kasar 24.7 persen, serat kasar
2.58 persen, kadar air 8.7 persen, kadar abu 2.3 persen dan karbohidrat 13.5
persen. Dalam proses fermentasi, asam palmitat dan asam linoleat sedikit
mengalami penurunan, sedangkan kenaikan terjadi pada asam oleat dan
linolenat (asam linolenat tidak terdapat pada kedelai). Asam lemak tidak jenuh
mempunyai efek penurunan terhadap kandungan kolesterol serum, sehingga
dapat menetralkan efek negatif sterol di dalam tubuh.
DeMAn, J.M. 1989. Kimia Makanan. Penerbit ITB. Bandung. Duenas, Montserrat, D. Fernandez, T. Hernandez, I. Estrella dan R. Munoz. 2005.
Bioactive Phenolic Compounds of Cowpeas ( Vigna sinensis L). Modification by Fermentation with Natural Microflora and With Lactobacillus plantarum ATCC 14917. J Sci Food Agric 85:297-304.
Direktorat Gizi. 1990. Daftar Komposisi Makanan. Departemen Kesehatan RI,
Jakarta. Egounlety, M. Dan O.C. Aworth. 2003. Effect of Soaking, Dehulling, Cooking
and Fermentation With Rhizopus oligosporus on The Oligosaccharides, Trypsin Inhibitor, Phytic Acid and Tannins of Soybean (Glycine max Merr.), Cowpea (Vigna unguiculata L.Walp) and Grounbbean (Macrotyloma geocarpa Harms). J Food Engineering. 56 : 249-254
Gordon, M.H 1990. The Mechanism of Antioxidants Action In Vitro. Di dalam:
Hamilton, R.J. 1983. The Chemistry Of Rancidity In Foods. Di dalam: J.C. Allen
dan R.J. Hamilton, editor. Rancidity in Foods. Applied science Publishers, London.
Hanani, E, A. Mun’im dan R. Sekarini. 2005. Identifikasi Senyawa Antioksidan
dalam Spons Callyspongia sp dari Kepulauan Seribu. Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol. 2(3):127-133.
Harborne, J.B. 1987. Metode Fitokimia. ITB. Bandung. Hermana, M. K dan D. Karyadi. 1996. Health Significance of Tempeh for Human
Nutrition. Proceedings of the 2nd International Soybean Processing and Utilization Conference. January 8-13. Funny Publishing Limited Partnership, Bangkok Thailand.
Hilyatuzzahroh. 2006. Korelasi Kadar Tanin Pada Produk Teh Komersial dengan
Aktivitasnya Sebagai Senyawa Antibakteri EPEC K1-1. Skripsi. FMIPA-IPB. Bogor.
Karta, S.K. 1990 The Market Prospective for Tempeh in The Year 2000. ASA
Technical Buletin vol 13. Kasno, A., Trustinah dan T. Adisarwanto. 1991. Kacang Tunggak : Tanaman yang
Mudah Dibudidayakan, Toleran terhadap kekeringan dan Mempunyai Prospek Sebagai Alternatif Pemenuh Kebutuhan Akan Kacang-kacangan. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian XIII (1) : 6-7.
82
Kurniawan. 2004. Katalog Data Paspor Plasma Nutfah Tanaman Pangan. Balai Besar Litbang Bioteknologi dan Sumberdaya Genetika Pertanian. Bogor.
Mardiah. 1992. Mempelajari Sifat Fungsional dan Nilai Gizi Tepung Tempe serta
Pengembangan Produk Olahannya Sebagai Makanan Tambahan Bagi Anak. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian-IPB. Bogor.
Novary, E. 1999. Penanganan dan Pengolahan Sayuran Segar. Penebar Swadaya.
Jakarta. Pratt, D.E dan B.J.F Hudson. 1990. Natural Antioxidant Not Exploited
Commercially. Di dalam Food antioxidant. Hudson, B.J.F (ed) Elsevier Applied science, London.
Pratt, D.E. 1992. Natural Antioxidants From Plant Material. Di dalam : M.T.
Huang, C.T. Ho, dan C.Y. Lee, editor. Phenolic Compounds in Food and Their Effects on Health H. American Society, Washington DC.
Purwani, E.Y., W. Haliza, I. Agustinisari, Triyantini, H. Setianto dan E. Savitri.
2007. Pemanfaatan Kacang-kacangan untuk Produk Tempe. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pasca Panen Pertanian. Departemen Pertanian. Jakarta
Rubenstein, I., R.L Philips, C. E dan B.G Gengenbech (edt). 1979. The Plant
Seed Development, Preservation and Germination. Academic Press. New York.
Salisbury, F., dan Cleon W. Ross. 1995. Fisiologis Tumbuhan Jilid 2. Penerbit
ITB, Bandung. Singh, B.B., D.R Mohan Raj, K.E. Dashiell, dan L.E.N. Jackai. 1997. Advances
in Cowpea Research. Copublication of International Institute of Tropical Agriculture (IITA) and Japan International Research Center of Agricultural Sciences (JIRCAS). Nigeria.
SNI. 1992. Cara Uji Makanan dan Minuman. Badan Standardisasi Nasional.
Jakarta. Staples, R.C dan G.H Toenniessen. 1981. Plant Disease Control. John Wiley. New
York. Shahidi, F. dan M. Naczk. 1995. Food Phenolics. Technomic pub. Co. Inc.
Lancester-Basel. Sutardi, Tranggono dan Hartuti. 1993. Aktifitas Fitase Pada Tahap-tahap
Pembuatan Tempe Kara Benguk, Kara Putih dan Gude Menggunakan Inokulum Rhizopus oligosporus NRRL 2710. Agritech 13(3) :1-5.
83
Taylorson, B.R (edt). 1984. Recent Advance in The Developmnet and Germination of Seeds. Plenum Press. New York.
Whitaker, J.R. 1978. Biochemical Changes Occuring During The Fermentation of
High Protein Foods. Food Technology 175. Zakaria, F.R. 1996.Sintesis Senyawa Radikal dan Elektrofil dalam dan Oleh
Komponen Pangan. Di dalam : Prosiding Seminar Senyawa Radikal dan Sistem Pangan : Reaksi Biomolekuler, Dampak terhadap Kesehatan dan Penangkalan. Kerjasama PSPG IPB dan Kedutaan Besar Perancis, Jakarta.
Lampiran 4. Komposisi kimia kacang tunggak, kecambah dan tempe kacang tunggak
Lampiran 5. Hasil uji t kadar abu, lemak, protein, serat kasar dan karbohidrat
a. Kadar Abu Kacang Tunggak Utuh, Kecambah, Tempe Kacang Tunggak
Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 3.5300 0.1058 0.0611 C2 3 4.8233 0.1464 0.0845 Difference 3 -1.2933 0.0814 0.0470 95% CI for mean difference: (-1.4957, -1.0910) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = -27.50 P-Value = 0.001 Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 3.5300 0.1058 0.0611 C3 3 1.0333 0.0451 0.0260 Difference 3 2.4967 0.0635 0.0367 95% CI for mean difference: (2.3389, 2.6544) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 68.09 P-Value = 0.000
b. Kadar Lemak Kacang Tunggak Utuh, Kecambah, Tempe Kacang Tunggak
Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 1.4267 0.0643 0.0371 C2 3 1.7200 0.0781 0.0451 Difference 3 -0.2933 0.1266 0.0731 95% CI for mean difference: (-0.6079, 0.0212) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = -4.01 P-Value = 0.057 Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 1.427 0.064 0.037 C3 3 2.497 0.181 0.105 Difference 3 -1.070 0.209 0.121 95% CI for mean difference: (-1.589, -0.551) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = -8.88 P-Value = 0.012
97
c. Kadar Protein Kacang Tunggak Utuh, Kecambah, Tempe Kacang Tunggak
Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 19.023 0.300 0.173 C2 3 26.643 0.749 0.432 Difference 3 -7.620 0.516 0.298 95% CI for mean difference: (-8.903, -6.337) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = -25.56 P-Value = 0.002 Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 19.023 0.300 0.173 C3 3 33.020 0.458 0.265 Difference 3 -13.997 0.292 0.168 95% CI for mean difference: (-14.721, -13.272) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = -83.14 P-Value = 0.000
d. Kadar Serat Kasar Kacang Tunggak Utuh, Kecambah, Tempe Kacang Tunggak
Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 6.860 0.369 0.213 C2 3 1.693 0.158 0.091 Difference 3 5.167 0.450 0.260 95% CI for mean difference: (4.048, 6.285) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 19.88 P-Value = 0.003 Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 6.860 0.369 0.213 C3 3 3.777 0.428 0.247 Difference 3 3.083 0.361 0.209 95% CI for mean difference: (2.186, 3.980) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 14.79 P-Value = 0.005
98
99
e. Kadar Karbohidrat Kacang Tunggak Utuh, Kecambah, Tempe Kacang Tunggak
Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 60.640 0.217 0.125 C2 3 52.880 0.989 0.571 Difference 3 7.760 0.779 0.450 95% CI for mean difference: (5.824, 9.696) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 17.24 P-Value = 0.003
Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 60.640 0.217 0.125 C3 3 53.203 0.199 0.115 Difference 3 7.4367 0.0252 0.0145 95% CI for mean difference: (7.3742, 7.4992) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 511.83 P-Value = 0.000
Paired T for C2 - C3 N Mean StDev SE Mean C2 3 52.880 0.989 0.571 C3 3 53.203 0.199 0.115 Difference 3 -0.323 0.793 0.458 95% CI for mean difference: (-2.294, 1.647) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = -0.71 P-Value = 0.55
Lampiran 6. Total fenol pada kacang tunggak selama proses perkecambahan dan fermentasi
101
Lampiran 7. Hasil uji t total fenol Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 10.847 0.833 0.481 C2 3 8.523 0.104 0.060 Difference 3 2.323 0.880 0.508 95% CI for mean difference: (0.138, 4.509) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 4.57 P-Value = 0.045 Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 10.847 0.833 0.481 C3 3 8.833 0.441 0.254 Difference 3 2.013 0.415 0.240 95% CI for mean difference: (0.983, 3.044) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 8.41 P-Value = 0.014 Paired T for C2 - C3 N Mean StDev SE Mean C2 3 8.523 0.104 0.060 C3 3 8.833 0.441 0.254 Difference 3 -0.310 0.471 0.272 95% CI for mean difference: (-1.481, 0.861) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = -1.14 P-Value = 0.373
Lampiran 8. Kadar tanin pada kacang tunggak selama proses perkecambahan dan fermentasi
Lampiran 9. Hasil uji t kadar tanin Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 0.38333 0.00577 0.00333 C2 3 0.29667 0.00577 0.00333 Difference 3 0.08667 0.00577 0.00333 95% CI for mean difference: (0.07232, 0.10101) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 26.00 P-Value = 0.001
Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 0.38333 0.00577 0.00333 C3 3 0.25667 0.01528 0.00882 Difference 3 0.1267 0.0208 0.0120 95% CI for mean difference: (0.0750, 0.1784) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 10.54 P-Value = 0.009
Paired T for C2 - C3 N Mean StDev SE Mean C2 3 0.29667 0.00577 0.00333 C3 3 0.25667 0.01528 0.00882 Difference 3 0.0400 0.0173 0.0100 95% CI for mean difference: (-0.0030, 0.0830) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 4.00 P-Value = 0.057
103
Lampiran 10. Kromatogram High Performance Liquid Chromatography (HPLC) pada kacang tunggak
Asam p-kumarat
104
Lampiran 11. Kromatogram High Performance Liquid Chromatography (HPLC) pada kecambah kacang tunggak
Asam p-kumarat
105
106
Lampiran 12. Kromatogram High Performance Liquid Chromatography (HPLC) pada tempe kacang tunggak
a. Asam p-kumarat
b. Asam ferulat
Replikasi 1 2 3
Konsentrasi Aktivitas IC50 Konsentrasi Aktivitas IC50 Konsentrasi Aktivitas IC50Jenis Sampel
Lampiran 13. Aktifitas antioksidan pada kacang tunggak selama proses perkecambahan dan fermentasi
Lampiran 14. Hasil uji t aktifitas antioksidan Paired T-Test and CI: C1, C2 Paired T for C1 - C2 N Mean StDev SE Mean C1 3 46.507 0.420 0.243 C2 3 42.643 0.891 0.514 Difference 3 3.863 1.118 0.645 95% CI for mean difference: (1.086, 6.640) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 5.99 P-Value = 0.027
Paired T-Test and CI: C1, C3 Paired T for C1 - C3 N Mean StDev SE Mean C1 3 46.507 0.420 0.243 C3 3 28.050 0.391 0.225 Difference 3 18.457 0.706 0.408 95% CI for mean difference: (16.703, 20.210) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 45.28 P-Value = 0.000 Paired T-Test and CI: C2, C3 Paired T for C2 - C3 N Mean StDev SE Mean C2 3 42.643 0.891 0.514 C3 3 28.050 0.391 0.225 Difference 3 14.593 1.167 0.674 95% CI for mean difference: (11.693, 17.494) T-Test of mean difference = 0 (vs not = 0): T-Value = 21.65 P-Value = 0.002