Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
FORTIFIKASI NIKSTAMAL JAGUNG (Zea mays identata)
PADA PASTA CAMPURAN TEMPE DAN SAYURAN
FERMENTASI SEBAGAI SUMBER ASAM FOLAT
SKRIPSI
MELANI SHABRINA
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2018 M / 1440 H
FORTIFIKASI NIKSTAMAL JAGUNG (Zea mays identata)
PADA PASTA CAMPURAN TEMPE DAN SAYURAN
FERMENTASI SEBAGAI SUMBER ASAM FOLAT
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh :
MELANI SHABRINA
NIM: 1112096000010
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2018 M / 1440 H
FORTIFIKASI NIKSTAMAL JAGUNG (Zea mays identata)
PADA PASTA CAMPURAN TEMPE DAN SAYURAN
FERMENTASI SEBAGAI SUMBER ASAM FOLAT
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh:
MELANI SHABRINA
1112096000010
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Agustine Susilowati, M.M Dr. La Ode Sumarlin, M.Si
NIP. 19580814 198402 2 001 NIP. 19750918 200801 1 007
Mengetahui,
Ketua Program Studi Kimia
Drs. Dede Sukandar, M.Si
NIP. 19650104 199103 1 004
PENGESAHAN UJIAN SKRIPSI
Skripsi yang berjudul “Fortifikasi Nikstamal Jagung (Zea mays identata) pada
Pasta Campuran Tempe dan Sayuran Fermentasi sebagai Sumber Asam Folat”
telah diuji dan dinyatakan lulus seminar Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Skripsi ini telah diterima untuk
memperoleh gelar Sarjana Sains (S1) Program Studi Kimia.
Menyetujui,
Penguji I,
Dr. Sandra Hermanto, M.Si
NIP. 19750810 200501 1 005
Penguji II,
Anna Muawanah, M.Si
NIP. 19740508 199903 2 002
Pembimbing I,
Ir. Agustine Susilowati, M.M
NIP. 19580814 198402 2 001
Pembimbing II,
Dr. La Ode Sumarlin, M.Si
NIP. 19750918 200801 1 007
Mengetahui,
Ketua Program Studi Kimia,
Drs. Dede Sukandar, M, Si
NIP. 19650104 199103 1 004
PERNYATAAN
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH
HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI
SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU
LEMBAGA MANAPUN.
Jakarta, 23 November 2018
Melani Shabrina
NIM. 1112096000010
ABSTRAK
MELANI SHABRINA. Fortifikasi Nikstamal Jagung (Zea mays identata) pada
Pasta Campuran Tempe dan Sayuran Fermentasi sebagai Sumber Asam Folat
Dibimbing oleh AGUSTINE SUSILOWATI dan LA ODE SUMARLIN.
Telah dilakukan fortifikasi untuk meningkatkan asam folat sebagai
fortifikan asam folat alami yang terbuat dari tempe, sayuran fermentasi dan
nikstamal jagung. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh nikstamal jagung
terhadap kandungan asam folat dalam pasta campuran tempe dan sayuran
fermentasi. Pencampuran pasta tempe dan sayuran fermentasi dengan nikstamal
jagung dilakukan dengan rasio berturut-turut 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 menjadi
fortifikan pasta. Pengujian pada fortifikan dilakukan menggunakan
spektrofotmeter UV-Vis meliputi asam folat, protein terlarut, gula reduksi, total
gula dan total padatan. Uji lanjutan dilakukan pada fortifikan pasta asam folat
tertinggi untuk mengetahui monomer asam folatnya menggunakan LC-MS dan
ukuran partikel dengan PSA. Hasil penelitian menunjukkan kandungan asam folat
tertinggi masing-masing fortifikan nikstamal jagung kuning dan jagung putih
terdapat pada jenis pasta campuran kacang hijau dan brokoli dengan rasio
pelumatan 5:1 sebesar 561.91 µg/mL dan 570,41 µg/mL.
Kata kunci : Asam folat, fortifikasi, jagung, nikstamal, sayuran fermentasi
ABSTRACT
MELANI SHABRINA. Fortification of Nikstamal Corn (Zea mays identata) on
Pasta of Tempe and Fermented Vegetables as a Source of Folic Acid. Supervised
by AGUSTINE SUSILOWATI and LA ODE SUMARLIN
Fortification has been carried out to increase folic acid as a fortified natural
folic acid made from tempeh, fermented vegetables and corn cornstalk. This study
aims to determine the effect of nicamal corn on the content of folic acid in a
mixture of tempeh and fermented vegetables. Mixing tempe paste and fermented
vegetables with corn stalk nikstamal was carried out in a ratio of 1: 1, 1: 2, 1: 3, 1:
4, 1: 5 to fortify pasta. Results on fortification were carried out using UV-Vis
spectrophotometers including folic acid, dissolved protein, reducing sugar, total
sugar and total solids. Further tests were carried out on the highest folic acid paste
fortification to determine folic acid monomers using LC-MS and particle size with
PSA. The results showed that the highest folic acid content of each yellow corn
and white corn fortification was found in mixed green bean and broccoli paste
with a 5: 1 dozing ratio of 561.91 µg / mL and 570.41 µg / mL.
Keywords: folic acid, fortification, corn, nikstamal, fermented vegetables
i
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrahiim
Assalamualaikum. Warahmatullah Wabarakatuh
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Fortifikasi
Nikstamal Jagung (Zea mays identata) pada Pasta Campuran Tempe dan Sayuran
Fermentasi sebagai Sumber Asam Folat”.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis mendapat banyak bantuan, bimbingan,
dan arahan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu dalam kesempatan ini penulis ingin
menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Ir. Agustine Susilowati, M.M, selaku Pembimbing I yang memberikan
ilmu dan arahan selama penelitian dan dalam penyusunan skripsi ini.
2. La Ode Sumarlin, M.Si, selaku Pembimbing II yang telah membimbing
dan memberikan banyak saran dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini.
3. Drs. Dede Sukandar, M.Si, selaku ketua Progam Studi Kimia Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
4. Dosen penguji Bapak Dr. Sandra Hermanto M.Si dan Ibu Anna
Muawannah M.Si yang sangat membantu penulis untuk menyelesaikan
skripsi ini.
5. Dr. Agus Salim, M.Si, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
ii
6. Ibu Yati Maryati, M.Si dan ibu Hakiki Melani, M.Si yang senantiasa
membantu dan membimbing penulis dalam melaksanakan penelitian di
Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia-LIPI Kawasan Puspitek
Serpong.
7. Kedua orang tua penulis, Totok Muryanto dan Atik Nurlina serta adik adik
(Naufal, Maitsa dan Muthia) yang selalu mendoakan, memberikan
motivasi dan semangat kepada penulis.
8. Sahabat penulis yang telah banyak membantu dan selalu menyemangati
dalam pembuatan skripsi yaitu Aisa Kusbardini, Putri Purnama Yanti,
Raffty Setya Anindya, Irham Maladi, Reza Pahlevi, Dianty Wijaya, Farah
Kamalia dan Shofwatunnisa
9. Teman-teman Kimia angkatan 2012 yang selalu memberikan semangat
dan inspirasi kepada penulis
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi
pengembangan ilmu.
Wassalamu’alaikum Warahmatullah Wabarakatuh.
Jakarta, 23 November 2018
Melani Shabrina
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................... i
DAFTAR ISI .............................................................................................. iii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. v
DAFTAR TABEL ..................................................................................... vii
BAB I PENDAHULUAN …………………………………………... ..... 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................. 4
1.3 Hipotesa Penelitian .............................................................................. 4
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 4
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……………………………………. .... 6
2.1 Fortifikasi ............................................................................................. 6
2.2 Asam Folat ........................................................................................... 7
2.2.1 Sumber Asam Folat....................................................................... 8
2.2.2 Manfaat Asam Folat ...................................................................... 9
2.3 Jagung .................................................................................................. 10
2.3.1 Nikstamalisasi ............................................................................... 12
2.3.2 Kalsium Hidroksida ...................................................................... 13
2.4 Sayuran Fermentasi .............................................................................. 14
2.4.1 Kultur Kombucha.......................................................................... 14
2.4.2 Brokoli .......................................................................................... 16
2.4.3 Bayam ........................................................................................... 18
2.5 Tempe .................................................................................................. 19
2.5.1 Rhizopus Oligosporus ................................................................... 20
2.5.2 Kedelai .......................................................................................... 22
2.5.3 Kacang Hijau ................................................................................ 24
2.6 Analisis Instrtumental .......................................................................... 26
2.6.1 Spektrofotometer........................................................................... 26
2.6.2 Particle Size Analyzer (PSA) ........................................................ 28
iv
2.6.3 Liquid Chromatograph-tandem Mass Spectrometry ..................... 29
BAB III METODE PENELITIAN………………………………….. ... 33
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 33
3.2 Alat dan bahan ..................................................................................... 33
3.3 Penelitian Pendahuluan ........................................................................ 34
3.3.1 Pembuatan Tempe ......................................................................... 34
3.3.1.1 Pembuatan Inokulum Tempe…………………………... ... 34
3.3.1.2 Fermentasi Kacang-kacangan ………………………….. .. 35
3.3.2 Pembuatan Sayuran ...................................................................... 35
3.3.2.1 Pembuatan Inokulum Sayuran ………………………… ... 35
3.3.2.2 Proses Fermentasi ……………………………………… ... 35
3.3.3 Pembuatan Pasta Campuran Tempe dan Sayuran Fermentasi ...... 36
3.4 Penelitian Utama .................................................................................. 37
3.4.1 Rancangan Penelitian .................................................................... 38
3.4.2 Tahapan Proses Fortifikasi …………………………………… ... 40
3.4.2.1 Proses Nikstamalisasi Jagung ………………………... ... 40
3.4.2.2 Proses Fortifikasi Asam Folat ………………………... ... 41
3.5 Analisa Komposisi Kimia .................................................................... 43
3.5.1 Analisa Total Padatan Metode Gravimetri .................................. 43
3.5.2 Analisa Asam Folat …………………………….. ........................ 43
3.5.3 Analisa Protein Terlarut ………………………… ....................... 44
3.5.4 Analisa Gula Reduksi …………………………… ...................... 45
3.5.5 Analisa Total Gula Metode Fenol Sulfat ……….. ....................... 46
3.6 Metode Analisis Instrumen ……………………………... .................. 47
3.6.1 Analisis Liquid Chromatography – Mass Spectrometry ............... 47
3.6.2 Analisa Particle Size Analyzer …………………. ........................ 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………….. 49
4.1 Penelitian pendahuluan ........................................................................ 49
4.1.1 Karakterisitik tempe, sayuran terfermentasi dan nikstamal
jagung……………………………………………………………. 49
v
4.1.2 Pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi ............................ 53
4.2 Penelitian Utama .................................................................................. 54
4.2.1 Fortifikasi nikstamal jagung pada campuran pasta tempe dan
sayuran fermentasi ........................................................................ 54
4.2.1.1 Asam Folat ……………………………………………. .. 54
4.2.1.2 Total Padatan ………………………………………….. . 57
4.2.1.3 Protein Terlarut ……………………………………….. .. 60
4.2.1.4 Gula Reduksi ………………………………………….. .. 63
4.2.1.5 Total Gula ……………………………………………… 67
4.3 Karakteristik fortifikan ......................................................................... 70
4.3.1 Identifikasi Asam Folat dengan LCMS ........................................ 73
4.3.2 Identifikasi Ukuran partikel dengan PSA ..................................... 76
BAB V PENUTUP ………………………………………………….. ..... 79
5.1 Simpulan .............................................................................................. 79
5.2 Saran .................................................................................................... 80
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 81
LAMPIRAN …………………………………………………………….. 88
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur Asam Folat ............................................................... 8
Gambar 2. Bagian-bagian Biji Jagung ..................................................... 11
Gambar 3. Nikstamal Jagung (a) kuning (b) putih .................................. 13
Gambar 4. Kalsium Hidroksida .............................................................. 14
Gambar 5. Kombucha .............................................................................. 15
Gambar 6. Brokoli .................................................................................. 17
Gambar 7. Bayam .................................................................................... 19
Gambar 8. Tempe Kedelai ....................................................................... 20
Gambar 9. Morfologi R. Oligosporus ...................................................... 21
Gambar 10. Kedelai ................................................................................... 23
Gambar 11. Kacang Hijau ......................................................................... 24
Gambar 12. Sistem Instrumenasi Spektrofotometer Berkas Ganda .......... 26
Gambar 13. Prinsip Kerja MS Metode ESI Bagian 1 ................................ 30
Gambar 14. Prinsip Kerja MS Metode ESI Bagian 2 ................................ 31
Gambar 15. Pembuatan Pasta Campuran Tempe dan Sayuran
Fermentasi .............................................................................. 37
Gambar 16. Pembuatan Fortifikan Asam Folat ......................................... 42
Gambar 17. Hubungan antara Rasio, Jenis Pasta Tempe dan sayuran
fermentasi dengan Jenis Nikstamal Jagung (a) kuning
(b) putih terhadap Asam Folat Pasta Fortifikan ..................... 56
Gambar 18. Hubungan antara Rasio, Jenis Pasta Tempe dan sayuran
fermentasi dengan Jenis Nikstamal Jagung (a) kuning
(b) putih terhadap Total Padatan Pasta Fortifikan ................. 58
Gambar 19. Hubungan antara Rasio, Jenis Pasta Tempe dan sayuran
fermentasi dengan Jenis Nikstamal Jagung (a) kuning
(b) putih terhadap Protein Terlarut Pasta Fortifikan .............. 62
Gambar 20. Hubungan antara Rasio, Jenis Pasta Tempe dan sayuran
fermentasi dengan Jenis Nikstamal Jagung (a) kuning
(b) putih terhadap Gula Reduksi Pasta Fortifikan ................. 65
vii
Gambar 21. Hubungan antara Rasio, Jenis Pasta Tempe dan sayuran
fermentasi dengan Jenis Nikstamal Jagung (a) kuning
(b) putih terhadap Total Gula Pasta Fortifikan ...................... 68
Gambar 22. (a) kromotgram LC-MS standar asam folat dengan puncak
pada T2,6 dan (b) kromatogram LC-MS standar asam folat
pada kisaran spektrum massa m/z 436-472 ........................... 74
Gambar 23. Standar Baku Spektrum Massa Asam Folat pada kisaran
massa m/z 100-300 ……………………………………… ... 74
Gambar 24. (a) kromatogram hasil fortifikan nikstamal jagung kuning
pasta campuran tempe kacang hijau dan bayam dengan
puncak pada T2,1 dan T3,3 (b) kisaran spektrum massa
m/z 441,87-443,22 ................................................................. 75
Gambar 25. (a) kromatogram hasil fortifikan nikstamal jagung putih
pasta campuran tempe kacang hijau dan borokoli dengan
puncak pada T2,1 dan T3,3 (b) kisaran spektrum massa
m/z 441,91-443,07 ................................................................. 76
Gambar 26. Kurva Distribusi Ukuran Partikel Nanofolat Fortifikan
Nikstamal Jagung (a) kuning (b) putih .................................. 77
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Kandungan Gizi Jagung (%) ...................................................... 11
Tabel 2. Kandungan Gizi Brokoli Per 100 Gram ..................................... 17
Tabel 3. Kandungan Zat Gizi Kacang Kedelai Dalam 100 Gram ............ 24
Tabel 4. Kandungan Zat Gizi Kacang Hijau Dalam 100 Gram ................ 25
Tabel 5. Skema Rancangan Penelitian Utama Melalui Faktorial 5x4x2
Dengan 2x Ulangan Proses ......................................................... 39
Tabel 6. Komposisi Bahan Baku .............................................................. 50
Tabel 7. Komposisi Pasta Campuran Tempe dan Sayuran Fermentasi.. .. 54
Tabel 8. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Jenis Pasta Tempe Sayuran…. ....
Fermentasi (b) Terhadap Asam Folat Pasta Fortifikan ............... 57
Tabel 9. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Jenis Pasta Tempe Sayuran
Fermentasi (b) Terhadap Total Padatan Pasta Fortifikan ........... 59
Tabel 10. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Rasio Pelumatan (c)
Terhadap Total Padatan Pasta Fortifikan.................................... 60
Tabel 11. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Jenis Pasta Tempe Sayuran
Fermentasi Terhadap Protein Terlarut Pasta Fortifikan ............. 63
Tabel 12. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Jenis Pasta Tempe Sayuran
Fermentasi (b) Terhadap Gula Reduksi Pasta Fortifikan ........... 66
Tabel 13. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Rasio Pelumatan (c) Terhadap
Gula Reduksi Pasta Fortifikan .................................................... 67
Tabel 14. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Jenis Pasta Tempe Sayuran
Fermentasi (b) Terhadap Total Gula Fortifikasi ......................... 69
Tabel 15. Uji Lanjut Duncan Pengaruh Rasio Pelumatan (c) Terhadap
Total Gula Pasta Fortifikan......................................................... 70
Tabel 16. Hasil Karakteristik Fortifikan Dalam Bentuk Pasta ................... 71
Tabel 17. Hasil Karakteristik Fortifikan Dalam Bentuk Kering................. 72
Tabel 18. Karakteristik Partikel Nano Folat Pada Fortifikan Pasta ............ 77
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil uji statistik asam folat............................................................87
Lampiran 2. Hasil uji statistik total padatan........................................................90
Lampiran 3. Hasil uji statistik protein terlarut ....................................................93
Lampiran 4. Hasil uji statistik gula reduksi ........................................................96
Lampiran 5. Hasil uji statistik total gula .............................................................99
Lampiran 6. Standar asam folat ..........................................................................102
Lampiran 7. Standar protein terlarut ...................................................................103
Lampiran 8. Standar gula reduksi .......................................................................104
Lampiran 9. Standar total gula ...........................................................................105
Lampiran 10. Perhitungan konsentrasi inokulum 0,2% b/b ................................106
Lampiran 11. Perhitungan konsentrasi sukrosa 10% (b/v) dan kultur
kombucha 15% (v/v) ......................................................................107
Lampiran 12. Perhitungan Konsentrasi Ca(OH)2 Nikstamalisasi .......................108
Lampiran 13. Gambar alat dan bahan yang digunakan .......................................109
Lampiran 14. Hasil Rasio Formulasi Terbaik Terhadap Asam Folat ................112
Lampiran 15. Standar Baku Spektrum Massa Asam Folat ................................113
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Asam Folat atau vitamin B9 adalah salah satu dari vitamin B-kompleks
(Sidharta dan Gunardi, 2011). Asam folat terlibat dalam metabolisme asam
nukleat dan asam amino, sehingga hal tersebut sangat penting dalam pertumbuhan
dan perkembangan sel (Blancquaert et al., 2010). Kekurangan asam folat dapat
mengganggu sintesis DNA dan pembelahan sel, serta menyebabkan terjadinya
NTD (Neural Tube Defect) yaitu kelainan penutupan lempeng syaraf yang terjadi
pada masa kehamilan (Sidharta dan Gunardi, 2011), anemia megaloblastik atau
megalositik (Arisman, 2004), peradangan lidah (glositis) dan gangguan saluran
cerna (Almatsier, 2001).
Kebutuhan asupan asam folat yang direkomendasikan untuk orang dewasa
adalah 400 µg / hari dan untuk ibu hamil sebanyak 600 µg / hari untuk mencegah
terjadinya NTD pada bayi (FAO, 2001). Asam folat bagi tubuh dapat dipenuhi
dari bahan makanan yang menjadi sumber asam folat terdapat di dalam sayuran
hijau,hati, daging tanpa lemak, serealia utuh, biji-bijian, kacang-kacangan dan
jeruk (Almatsier, 2001).
Folat dalam makanan dapat hilang akibat pemrosesan dan pemasakan,
sehingga mengurangi jumlah folat yang tersedia. Menurut Sidharta dan Gunardi
(2011), diperkirakan tubuh mengabsorbsi 50% folat yang terkandung secara
alamiah dalam makanan, sedangkan dari makanan yang difortifikasi yang diserap
85% dan dari suplemen vitamin yang diserap 100%. Aktivitas biologi asam folat
2
alami yang tersedia pada makanan kehilangan aktivitas biologisnya dalam
hitungan hari atau minggu. Asam folat sintetis atau asam folat yang tersedia hasil
fortifikasi hampir dapat dikatakan stabil, karena dapat mempertahankan aktivitas
biologisnya sampai hitungan bulan bahkan sampai tahun. Ketidakstabilan folat
alami dihasilkan oleh kerusakan aktivitas biologisnya saat dipanen, disimpan,
diolah dan dipersiapkan.
Kondisi tersebut mendorong adanya program fortifikasi terhadap bahan
makanan yang menjadi sumber asam folat untuk memastikan asupan folat dapat
mencukupi kebutuhannya. Fortifikasi adalah penambahan zat gizi mikro pada
makanan yang dimakan secara teratur dan dapat menghantarkan zat gizi mikro
pada populasi yang luas melalui makanan yang dikonsumsi setiap hari (Soekatra,
2005). Fortifikan umumnya digunakan sebagai bahan tambahan makanan susu
formula, produk MP-ASI dan suplemen yang dikonsumsi untuk ibu hamil dan
bayi.
Penelitian Susilowati et al (2016) menunjukkan bahwa sayuran hijau dan
kacang-kacangan yang difermentasi dapat meningkatkan kandungan asam folat
alami. Hasil dari penelitian tersebut memperlihatkan bahwa jenis sayuran, waktu
fermentasi dan konsentrasi inokulum mempengaruhi komposisi sayuran yang
difermentasi menggunakan kultur kombucha serta fermentasi kacang-kacangan
menggunakan inokulum Rhizopus oligosporus strain C1. Fermentasi sayuran
ekstrak dengan konsentrasi kultur kombucha 15% mencapai asam folat optimum
pada brokoli dan bayam sebesar 69,52 dan 62,05 µg/mL setelah fermentasi hari
ke-6 dan hari ke-3 pada suhu ruangan. Hasil penelitian fermentasi kacang-
kacangan menggunakan kultur Rhizopus oligosporus strain C1 waktu fermentasi
3
24 jam suhu 26-28oC menghasilkan kandungan asam folat pada kedelai sebesar
(219,81 µg/mL), kacang hijau (251,1 µg/mL) dan kacang merah (38,15 µg/mL).
Pemilihan jagung (Zea mays L.) sebagai bahan fortifikan disebabkan
peranannya sebagai salah satu bahan makanan yang mudah didapatkan
masyarakat, serta mempunyai peluang untuk dikembangkan sebagai sumber
utama karbohidrat setelah beras. Jagung memiliki kandungan asam folat sebesar
26 μg/100 g atau kira-kira setiap 1 cangkir jagung pipil dapat memenuhi 19%
kebutuhan asam folat tubuh setiap hari (Astawan, 2002). Kandungan asam folat
pada jagung berkaitan dengan bagian protein pada jagung yaitu asam amino
glutamat yang menjadi struktur dasar senyawa folat. Telah diketahui bahwa asam
folat cukup tahan pada perebusan dengan suhu 80ºC selama 30 menit sehingga
proses ini beracu pada perolehan dan kestabilan asam folat (Palupi et al., 2007).
Proses nikstamalisasi merupakan proses pemasakan butiran jagung dalam larutan
alkali Ca(OH)2 yang diikuti dengan perendaman dalam air yang digunakan untuk
perebusan selama beberapa jam (Mendez et al., 2006). Larutan alkali akan
menyebabkan terjadinya proses gelatinisasi pada pati, serta menyebabkan lemak
akan mengalami saponifikasi dan melarutkan bagian protein yang dikelilingi oleh
granula pati (Suhendro dan Rooney, 1999).
Penelitian ini dilakukan untuk menghasilkan formulasi bubuk fortifikan
nikstamal jagung pada pasta campuran tempe dan sayuran terfermentasi sebagai
sumber asam folat. Fortifikan akan digunakan sebagai bahan tambahan makanan
dalam produk MP-ASI. Tempe yang digunakan adalah kedelai dan kacang hijau
yang difermentasi dengan Rhizopus oligosporus strain C1, sedangkan sayuran
adalah brokoli dan bayam yang difermentasi oleh kultur kombucha. Fortifikan
4
pasta asam folat dianalisis komposisi kimia dan uji lanjutan pada pasta fortifikan
asam folat tertinggi menggunakan LC-MS dan PSA.
1.2 Perumusan Masalah
1. Apakah fortifikasi dengan jagung nikstamal mampu meningkatkan
kandungan asam folat pada pasta campuran tempe dan sayuran
terfermentasi ?
2. Bagaimana pengaruh rasio dan jenis nikstamal jagung yang difortifikasikan
pada pasta campuran tempe dan sayuran terfermentasi terhadap komposisi
keseluruhan terutama kandungan asam folatnya?
1.3 Hipotesa Penelitian
1. Fortifikasi jagung nikstamal dapat meningkatkan kandungan asam folat
pada pasta campuran tempe dan sayuran terfermentasi.
2. Jenis jagung nikstamal dan rasio mempengaruhi komposisi kimia fortifikan
yang dihasilkan.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui fortifikasi nikstamal jagung pada campuran pasta tempe dan
sayuran terfermentasi dapat meningkatkan kandungan asam folatnya
2. Mengetahui pengaruh jenis nikstamal jagung dan rasio yang diformulasikan
pada campuran pasta tempe dan sayuran terfermentasi terhadap kandungan
asam folatnya.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan potensi jagung (Zea mays
L.) sebagai sumber asam folat alami dan mengembangkan upaya fortifikasi
5
asam folat pada produk kacang-kacangan dan sayuran yang berpotensi untuk
pangan fungsional sehingga mencukupi asupan asam folat bagi tubuh.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fortifikasi
Fortifikasi makanan dapat diartikan sebagai usaha memperkaya atau
menambah satu atau beberapa jenis zat gizi pada suatu makanan sehingga dapat
dipakai untuk memenuhi kebutuhan zat gizi. Salah satu tujuannya adalah untuk
menjaga hilangnya vitamin, mineral dan protein selama proses pengolahan
makanan (Buckle et al., 1985).
Menurut Siagian (2003), fortifikasi pangan digunakan untuk pencegahan
kekurangan zat gizi mikro pada manusia terutama ibu hamil dan balita.
Kekurangan zat gizi mikro mengakibatkan ketidakmampuan belajar dengan baik,
keterlambatan mental, kesehatan yang buruk, kapasitas kerja yang rendah,
kebutaan, dan kematian yang prematur. Zat gizi yang digunakan sebagai fortifikan
adalah asam folat, vitamin A, vitamin C, besi, iodium, dan seng (Siagian, 2003).
Aplikasi dari fortifikasi yang dikonsumsi oleh masyarakat diantaranya garam,
susu formula dan suplemen. Prihananto (2004), berpendapat ada beberapa hal
yang harus diperhatikan dalam fortifikasi pangan yaitu :
1. Makanan yang sering dan banyak dikonsumsi penduduk terutama
penduduk miskin,
2. Pangan hasil fortifikasi, sifat organoleptiknya tidak berubah dari sifat
aslinya dan tidak mengurangi suatu zat gizi yang diharapkan,
3. Pangan yang termodifikasi aman untuk dikonsumsi dan ada jaminan
terhadap kemungkinan efek samping negatif,
7
4. Tersedia teknologi fortifikasi sesuai dengan pangan pembawa dan
fortifikan yang digunakan,
5. Ada kerjasama yang nyata antara pihak pemerintah, non pemerintah dan
pabrik-pabrik yang melakukan fortifikasi makanan,
6. Adanya evaluasi perkembangan fortifikasi,
7. Pangan hasil fortifikasi, harganya tetap terjangkau oleh masyarakat.
2.2. Asam Folat
Asam folat disebut juga folic acid, folat atau folacin yang memiliki arti
vitamin larut air. Dalam bahasa latin, asam folat berasal dari kata “folium” yang
berarti daun (Almatsier, 2003). Asam folat pertama kali diisolasi pada tahun 1941
dari bayam dan dikarakterisasi sebagai vitamin B9, vitamin yang larut dalam air
dan merupakan anggota dari vitamin B kompleks (Cossins, 2000).
Asam folat berbentuk kristal kuning yang digolongkan dalam kelompok
senyawa pterin. Sifat asam folat dalam bentuk asam bebas tidak larut dalam air
dingin, namun sebagai garam natrium dapat lebih larut. Folat terdapat dalam 150
bentuk berbeda. Sebagian besar terdapat di dalam makanan dalam bentuk
tereduksi yang sifatnya labil dan mudah direduksi.
Menurut International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
nama asam folat adalah [(2S)-2-[(4-{[(2-amino-4-hydrosipteridin-6-yl) metil]
amino} phenil) formamida] pentanedinoic acid dan memiliki struktur sebagai
berikut :
8
Gambar 1. Struktur asam folat (Shane, 2008)
Asam folat mempunyai berat molekul 441, yang terdiri dari tiga gugus
yaitu pteridin (suatu cincin yang mengandung atom nitrogen), cincin Psoriasis
Aminobenzoic Acid (PABA) dan asam glutamat.
2.2.1. Sumber Asam Folat
Asam folat adalah salah satu vitamin B yang tidak dapat diproduksi oleh
tubuh, sehingga harus didapatkan dari makanan atau suplemen (Charlish, 2005).
Bahan makanan yang menjadi sumber asam folat adalah sayuran (misalnya
bayam, brokoli, kol dan asparagus), buah-buahan segar (misal pisang, alpukat dan
jeruk), kacang – kacangan, hati, ragi, produk fermentasi seperti bir, keju dan
yogurt (Blancquaert et al., 2010).
Asam folat dalam makanan dapat berkurang tergantung pada penyimpanan
bahan makanan, kondisi fisik lingkungan seperti panas, oksigen dan tekanan.
Bahan makanan yang mengandung asam folat idealnya disimpan di suhu rendah
(freezer) dengan tekanan oksigen rendah dan kondisi gelap (Scott et al., 2000).
Kelarutan asam folat yang tinggi dalam air juga dapat mengurangi kadar asam
folat pada saat bahan makanan dimasak, blansing, dicuci dan pengalengan
(Storozhenko et al., 2007). Sebanyak 50%-95% folat dapat hilang karena
9
pemasakan dan pengolahan. Selain itu, asam folat dalam bahan makanan bersifat
labil serta mudah tereduksi (Almatsier, 2003).
Folat dalam makanan terdapat sebagai poliglutamat yang terlebih dahulu
harus dihidrolisis menjadi bentuk monoglutamat di dalam mukosa usus halus,
sebelum ditransportasi secara aktif ke dalam sel usus halus. Pencernaan ini
dilakukan oleh enzim hidrolase, terutama conjugase pada mukosa bagian atas usus
halus. Hidrolisis poliglutamat folat dibantu oleh seng (Almatsier, 2003).
Penyerapan folat dalam usus dapat terganggu dengan adanya alkohol (Blancquaert
et al., 2010).
2.2.2. Manfaat Asam Folat
Fungsi asam folat adalah sebagai berikut, mempercepat proses pembelahan
sel (sel darah merah/putih atau sel permukaan usus), sintesis purin, adenin,
guadin, primidin, sitosin, serta timin dan asam nukleat (DNA, RNA) dalam hal ini
asam folat bertindak sebagai koenzim, konversi (oksidasi) fenilalanin menjadi
tirosin, serta oksidasi dan dekarboksilasi tirosin, pembentukan grup forfirin, untuk
sintesis hemoglobin, dan metabolisme asam lemak rantai panjang di dalam otak
(Muchtadi, 2009).
Menurut Charlish (2005) asam folat juga dapat berfungsi sebagai
pelindung saluran saraf yang akan membentuk tulang belakang dan akar saraf
serta membantunya menutup dengan sempurna, melindungi janin dari resiko spina
bifida (perkembangan saraf tulang belakang yang tidak normal) dan juga
anencephaly (tidak adanya sebahagian besar otak).
Asam folat bekerja dengan menambah produksi sel-sel darah putih yang
menjadi pertahanan utama tubuh. Kekurangan asam folat akan memicu
10
pengerutan kelenjar thymus dan bongkol getah bening sehingga mengurangi
produksi sel darah putih dan berpengaruh pada sistem imun. Sedangkan
kekurangan folat dapat menyebabkan terjadinya NTD (Neural Tube Defect),
anemia megaloblastik (Cherian et al., 2005), Alzheimer, resiko tinggi penyakit
kardio vascular, dan berbagai macam kanker (Choi dan Friso, 2005).
2.3. Jagung (Zea mays identata)
Jagung merupakan salah satu tanaman pangan penghasil karbohidrat yang
penting di dunia, selain gandum dan padi. Selain sebagai sumber karbohidrat,
jagung juga merupakan sumber protein yang penting dalam menu masyarakat di
Indonesia. Jagung kaya akan komponen pangan fungsional, termasuk serat pangan
yang dibutuhkan tubuh, asam lemak esensial, isoflavon, mineral (Ca, Mg, K, Na,
P, Ca dan Fe), asam folat, antosianin, betakaroten (provitamin A) dan komposisi
asam amino esensial (Suarni, 2011). Pada umumnya jagung diproses untuk
menjadi tepung dan kemudian diolah lebih lanjut sebagai makanan yang siap
dimakan. (Sediaoetama, 1989).
Secara umum biji jagung terdiri dari endosperma, lembaga, perikarp, dan
tipcap (tudung pangkal biji). Bagian terbesar dari biji jagung adalah adalah
Endosperma yang berhubungan langsung dengan lembaga, dan vitamin dalam
jagung terdapat pada bagian lembaga dan lapisan luar endosperm. Biji jagung
memiliki warna yang beragam, mulai dari putih, kuning, merah, jingga, ungu,
hingga hitam. Pengolahaan biji jagung di Indonesia umumnya berwarna kuning
dan putih. seperti ditunjukkan pada Gambar 2
11
Gambar 2. Bagian-bagian biji jagung (Subekti et al., 2008)
Kandungan gizi jagung kuning dan putih menurut Suarni dan Widowati, (2007):
Tabel 1. Kandungan gizi jagung (%)
Kandungan Gizi Kuning Putih
Karbohidrat 72,07 73,07
Lemak 5,10 5,05
Air 11,03 10,08
Protein 9,95 9,99
Serat kasar 2,97 2,99
Rukmana (2005) membagi jagung menjadi tujuh kelompok varietas
berdasarkan bentuk dan kandungan pati dalam biji (endosperm) yaitu jagung gigi
kuda atau dent corn (Zea mays identata), jagung mutiara atau flint corn (Zea mays
indurata), jagung manis atau sweet corn (Zea mays saccharata), jagung
berondong atau pop corn (Zea mays everta), jagung tepung atau flour corn (Zea
mays amylacea), jagung polong atau pod corn (Zea mays tunicate), dan jagung
pulut atau waxy corn (Zea mays ceratina). Dari ketuju jagung tersebut, jagung
mutiara (flint corn), semi gigi kuda (dent corn), dan jagung manis (sweet corn)
banyak dibudidayakan di Indonesia.
12
Menurut Purwono dan Hartoto (2011) jagung gigi kuda (Zea mays
identata) adalah jagung yang terdapat lekukan dipuncak biji. Lekukan tersebut
terjadi karena pati keras terdapat di pinggir dan pati lembek di puncak biji. Jagung
gigi kuda umumnya berwarna kuning. Hampir 95% jagung diimpor merupakan
jagung gigi kuda dan varietas baru. Klasifikasi jagung gigi kuda menurut Yasin et
al. (2014) :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub-Divisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Poales
Famili : Poaceae
Genus : Zea
Spesies : Zea mays L.
Sub – spesies : Zea mays identata
2.3.1. Nikstamalisasi
Nikstamalisasi merupakan proses tradisional Meksiko yang terdiri dari
pemasakan dan perendaman dalam larutan alkali (kalsium hidroksida) yang
digunakan dalam produksi tortilla serta produk pangan lain yang menggunakan
jagung sebagai bahan baku utamanya (Rooney dan Serna-Saldivar, 2003).
Menurut Johnson (2000), nikstamalisasi adalah metode pengolahan jagung secara
tradisional dengan cara memasak biji jagung dalam larutan 1% alkali dengan suhu
90-1100C selama 10-15 menit, kemudian direndam dalam larutan yang sama
selama semalam. Tujuannya adalah untuk melonggarkan jaringan sel dan
13
menggelatinisasi sebagian granula pati sehingga jagung nikstamal akan
membentuk pasta yang homogen dan elastis pada saat digiling atau dihancurkan
dengan grinder (Moreira et al., 1997; Mendez et al., 2006). Proses nikstamalisasi
ini memberikan beberapa keuntungan lain seperti memudahkan proses pelepasan
pericarp dan lembaga, memberikan rasa dan tekstur khas jagung (Rooney dan
Serna-Saldivar, 2003). Gambar 3 menunjukkan hasil nikstamalisasi dengan jenis
jagung gigi kuda (Zea mays identata)
Gambar 3. Nikstamal Jagung (a) kuning (b) putih (Dokumentasi pribadi, 2016)
2.3.2 Kalsium Hidroksida (CaOH)2
Kalsium hidroksida Ca(OH)2 merupakan zat padat yang berwarna putih
dan amorf. Kalsium hidroksida dihasilkan dari batu gamping yang dikalsinasikan
yaitu dipanaskan pada suhu 6000 C – 9000 C. Apabila kalsium hidroksida disiram
dengan air secukupnya akan menghasilkan kapur padam (hydrated/slaked
quicklime) dengan mengeluarkan panas (Sukandarrumidi, 1999 dalam Widowati,
2006). Kalsium hidroksida dihasilkan melalui reaksi kalsium oksida (CaO)
dengan air. Rumus molekul senyawa ini adalah CaO + H2O Ca(OH)2.
Kalsium hidroksida ditunjukkan pada Gambar 4.
a b
14
Gambar 4. Kalsium Hidroksida (Dokumentasi pribadi, 2016)
Kalsium hidroksida mengeluarkan banyak panas, bersifat basa agak keras,
dan mudah menarik gas asam arang dari udara, sehingga air mudah menjadi
keruh. Larutan kapur tohor juga merupakan pengikat asam – asam nabati
(Widowati, 2006). Fungsi penambahan air kapur dalam biji jagung antara lain
mempercepat pemasakan, meningkatkan kemampuan pengikatan air serta
menghambat terjadinya retrogradasi
2.4 Sayuran Fermentasi
2.4.1 Kultur Kombucha
Kombucha merupakan produk minuman hasil fermentasi larutan teh dan
gula menggunakan kultur kombucha atau tea fungus. Kombucha diduga berasal
dari Cina dan sudah popular sebagai kesehatan sejak 3000 tahun yang lalu
(Naland, 2003). Kultur kombucha mengandung berbagai bakteri yang berperan
dalam pembentukan kombucha diantaranya Acetobacter xylinum, Xylinoides,
gluconicum, Acetobacter ketogenum, Pichia fermentans, Torula sp (Naland,
2008), Acetobacter aceti dan Acetobacter pasteriamum (Hidayat, et al., 2006).
Kultur kombucha hidup pada media air teh yang ditambahkan gula dan tumbuh
secara terus-menerus hingga membentuk susunan berlapis. Koloni pertama
tumbuh di lapisan paling atas, kemudian disusul oleh pertumbuhan koloni
15
berikutnya yang semakin lama semakin tebal dengan bentuk yang mengikuti
wadah (Naland, 2004). Kultur kombucha rusak jika terkena sinar matahari secara
langsung (Naland, 2004). Kultur kombucha ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Kombucha (Susilowati et al., 2016)
Fermentasi adalah proses pengubahan kimiawi suatu senyawa organik
kompleks oleh enzim yang dihasilkan oleh mikroba (Simanjuntak dan Natalina,
2011). Proses fermentasi dimulai ketika kultur mengubah glukosa menjadi alkohol
dan CO2, kemudian bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. Alkohol akan
teroksidasi menjadi asam asetat. Asam glukonat terbentuk dari oksidasi glukosa
oleh bakteri dari genus Acetobacter (Hidayat et al., 2006). Bakteri Acetobacter
xylinum pada kombucha berperan mengubah glukosa menjadi berbagai jenis
asam, vitamin, dan etanol (Jayaban et al, 2007). Salah satu vitamin yang dapat
dihasilkan kultur kombucha adalah asam folat (Malbasa, 2006). Mikroba pada
kultur kombucha dapat menghasilkan asam folat sebesar 2,42 µg/mL (Malbasa et
al., 2006). Waktu fermentasi berkisar 4-14 hari, menurut Hidayat et al (2006)
waktu fermentasi yang disarankan adalah 14 hari karena gula telah benar-benar
difermentasi.
16
Fermentasi sayuran hijau oleh kultur kombucha untuk memperoleh
konsentrat kaya asam folat adalah pengembangan pangan fermentasi yang
memanfaatkan aktifitas enzim invertase, protease dan amylase pada mikroba
(kapang, bakteri, khamir) dalam mendegenerasi komponen sayuran (protein,
polifenol, kloropil) melalui pengkayaan sukrosa dan perbedaan kondisi
lingkungan (waktu fermentasi, konsentrasi kultur) pada suhu fermentasi tetap
(ruang) (Susilowati et al., 2015). Menurut Susilowati et al., (2015) sayuran hijau
yang memiliki potensial untuk dilakukan fermentasi yaitu lima jenis sayuran hijau
yaitu katuk, bayam, brokoli, kubis dan asparagus. Perolehan asam folat terbaik
sayuran hijau yang terfermentasi dengan kultur kombucha terdapat pada ekstrak
sayuran bayam dengan kondisi suhu ruang selama 3 hari, konsentrasi kultur
kombucha 15% dan sayuran brokoli yang dicapai pada kondisi suhu ruang selama
6 hari dan konsentrasi kultur kombucha 15%.
2.4.2 Brokoli (Brassica oleracea)
Brokoli adalah sayuran yang termasuk dalam suku kubis-kubisan atau
Brassicaceace. Brokoli berasal dari Laut Tengah dan dikenal sejak masa Yunani
Kono untuk dibudidayakan. Sayuran ini masuk ke Indonesia belum lama (sekitar
tahun 1970-an) dan kini cukup terkenal sebagai bahan pangan (Amilah, 2012).
Brokoli memiliki akar serabut dan akar tunggang. Akar tunggang tumbuh
kebawah, sedangkan akar serabut tumbuh ke arah samping, menyebar dan
panjangnya sekitar 20 cm – 30 cm. Sistem perakaran tersebut membuat tanaman
ini dapat tumbuh dengan baik apabila ditanam pada tanah yang gembur Batang
brokoli tumbuh tegak dan pendek (± 30 cm), berwarna hijau, tebal, lunak, namun
cukup kuat, memiliki cabang di samping, halus tidak berambut, dan tidak begitu
17
tampak jelas karena tertutup oleh daun (Cahyono, 2001). Gambar 6
memperlihatkan sayuran brokoli.
Gambar 6. Brokoli (Brassica oleracea) (Dokumentasi pribadi, 2016)
Brokoli mengandung glukosinolat, senyawa fenolik, serat dan senyawa
antioksidan seperti vitamin C dan E serta mineral Ca, Mg, Se,dan K (Moreno et
al., 2006). Brokoli juga merupakan sumber protein, tiamin, riboflavin, niasin,
serta baik sebagai sumber serat makanan, vitamin B6, asam folat dan asam
pantotenat. Kandungan gizi brokoli menurut USDA (2008) ditunjukkan pada
Tabel 2 berikut ini:
Tabel 2. Kandungan gizi brokoli per 100 gram
Kandungan gizi Kadar
Karbohidrat 6,64 g
Air 89,3 g
Lemak 0,37 g
Protein 2,82g
Kalsium 47mg
Zat besi 0,73 mg
Fosfor 66 mg
Vitamin B1 0,071 mg
Asam folat (vitamin B9) 63 µg
18
Menurut Cahyono (2001) klasifikasi tanaman brokoli adalah sebagai
berikut:
Devisi : Sphermatophyta
Subdevisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Famili : Cruciferae
Genus : Brassica
Spesies : Brassica oleraceae L
Varietas : Brassica oleraceae L var. Royal green
2.4.3 Bayam (Amaranthus tricolor)
Bayam merupakan sayuran yang dikenal dengan nama ilmiah Amaranthus
sp. Kata "amaranth" dalam bahasa Yunani berarti abadi. Tanaman bayam semula
dikenal sebagai tumbuhan hias, namun pada perkembangan selanjutnya tanaman
bayam dipromosikan sebagai bahan pangan sumber protein. Tanaman bayam
diduga masuk ke Indonesia pada abad XIX ketika lalu lintas perdagangan luar
negeri masuk wilayah Indonesia.
Bayam termasuk tanaman yang berbentuk perdu dan tingginya dapat
mencapai ± 1 ½ meter. Tanaman bayam mempunyai struktur batang, daun dan
bunga. Batang bayam banyak mengandung air, tumbuh tinggi dipermukaan tanah.
Sistem perakarannya menyebar dangkal pada kedalaman antara 20-40 cm dan
memiliki akar tunggang. Kandungan kimia bayam yaitu protein, lemak,
karbohidrat, kalium, zat besi, amarantin, purin, asam phitat, serta vitamin A,B,
dan C. Konsumsi bayam dapat meningkatkan kerja ginjal dan melancarkan
pencernaan. Selain itu bayam memiliki serat yang baik untuk dikonsumsi oleh
19
penderita diabetes, kanker usus besar, darah tinggi dan kegemukan badan
(Agromedia, 2008). Gambar 7 menunjukkan sayuran bayam.
Gambar 7. Bayam (Amaranthus tricolor) (Dokumentasi pribadi, 2016)
Menurut USDA (2008), taksonomi tanaman bayam adalah sebagai
berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Caryophyllales
Familia : Amaranthaceae
Subsuku : Amaranthoideae
Genus : Amaranthus L
Species : Amaranthus tricolor Linn
2.5 Tempe
Tempe merupakan makanan tradisional yang sangat disukai masyarakat di
Indonesia. Tempe yang biasa dikenal masyakarat menggunakan bahan baku
kedelai. Tempe berwarna putih karena pertumbuhan miselia kapang yang
merekatkan biji-biji kedelai sehingga terbentuk tekstur yang memadat. Tempe
mempunyai nilai gizi yang tinggi karena memiliki kandungan protein,
karbohidrat, asam lemak esensial, vitamin, dan mineral. Gizi utama yang diambil
20
dari tempe adalah protein karena besarnya kandungan asam amino. Hal ini
dikarenakan pada saat fermentasi terjadi proses penguraian zat-zat makromolekul
(seperti karbohidrat, protein, lemak dan vitamin) dalam kacang kedelai oleh
aktivitas enzim pencernaan yang dihasilkan oleh kapang tempe sehingga
menghasilkan senyawa yang lebih sederhana dan lebih mudah dimanfaatkan oleh
tubuh (Permana dan Dewi, 2015). Sebagai produk pangan hasil fermentasi, tempe
memiliki keterbatasan yaitu umur simpan yang pendek selama 2x24 jam, lewat
masa itu, kapang tempe mati dan selanjutnya akan tumbuh bakteri atau mikroba
perombak protein, akibatnya tempe cepat busuk ( Sarwono, 2005). Gambar 8
menunjukkan tempe kedelai
Gambar 8. Tempe Kedelai (Dokumentasi pribadi, 2016)
2.5.1 Rhizopus oligosporus
Salah satu jamur yang berperan dalam proses fermentasi tersebut adalah
Rhizopus oligosporus. Beberapa sifat penting dari Rhizopus oligosporus antara
lain meliputi: aktivitas enzimatiknya, kemampuan menghasilkan antibiotika,
biosintesa vitamin vitamin B, kebutuhannya akan senyawa sumber karbon dan
nitrogen, perkecambahan spora, dan penertisi miselia jamur tempe ke dalam
jaringan biji kedelai (Kasmidjo, 1990). Dalam pembuatan tempe Rhizopus
21
oligosporus akan membentuk padatan kompak berwarna putih yang disebut
benang halus. Benang halus disebabkan adanya miselia jamur yang tumbuh pada
permukaan biji kedelai dan menghubungkan biji-biji kedelai tersebut (Dewi dan
Aziz, 2011).
Berikut ini klasifikasi Rhizopus oligosporus (Madigan and Mortiko, 2006):
Kingdom : Fungi
Divisi : Zygomycota
Kelas : Zygomycetes
Ordo : Mucorales
Famili : Mucoraceae
Genus : Rhizopus
Species : Rhizopus oligosporus
Penggunaan jamur Rhizopus oligosporus dalam fermentasi tempe dapat
meningkatkan kandungan asam folat. Hal ini disebabkan adanya enzim yang
dihasilkan oleh Rhizopus oligosporus atau sintesis asam folat pada kapang
Rhizopus oligosporus (Arcot et al., 2002). Gambar 9 menunjukkan morfologi
Rhizopus oligosporus
Gambar 9. Morfologi R. oligosporus (Wahyuni, 2010)
22
Rhizopus oligosporus dapat tumbuh optimum pada suhu 30-35 °C, dengan
suhu minimum 12 °C, dan suhu maksimum 42 °C. Pertumbuhan Rhizopus
oligosporus mempunyai ciri-ciri koloni abu-abu kecoklatan dengan tinggi 1 mm
atau lebih. Sporangiofor tunggal atau dalam kelompok dengan dinding halus atau
agak sedikit kasar, dengan panjang lebih dari 1000 μm dan diameter 10-18 μm.
Sporangia globosa yang pada saat masak berwarna hitam kecoklatan, dengan
diameter 100-180 μm. Klamidospora banyak, tunggal atau rantaian pendek, tidak
berwarna, dengan berisi granula, terbentuk pada hifa, sporangiofor dan sporangia.
Rhizopus oligosporus strain C1 adalah kultur tunggal kapang Rhizopus
oligosporus yang diisolasi dari usar tempe Malang (Iskandar et al., 2002).
Rhizopus oligosporus strain C1 dihasilkan oleh Pusat Penelitian Kimia LIPI.
Rhizopus oligosporus strain C1 merupakan kultur Rhizopus oligosporus murni
yang sebelumnya diisolasi dari tempe malang. Rhizopus oligosporus strain C1
menghasilkan enzim protease yang merombak rantai polimer yang panjang dari
protein menjadi asam-asam amino dan peptida (Iskandar et al., 2002). Rhizopus
oligosporus strain C1 memiliki kemampuan menghidrolisis protein kacang –
kacangan (kacang hijau, kacang merah, kacang tunggak) dalam fermentasi garam
pada pembuatan kaldu nabati (Susilowati, 2006).
2.5.2 Kedelai
Kedelai merupakan komoditas pangan penghasil protein nabati yang
sangat penting karena gizinya, aman dikonsumsi, dan harganya yang relatif murah
dibandingkan dengan sumber protein hewani. Di Indonesia, kedelai umunnya
dikonsumsi dalam bentuk pangan olahan seperti tahu, tempe, susu kedelai dan
berbagai bentuk makanan ringan (Damardjati et al, 2005). Protein yang terdapat
23
pada kedelai adalah yang terbaik diantara kacang-kacangan. Kedelai basah
mengandung 30.2 g % protein sedangkan yang kering 34.9 g % (Sediaoetama
D.A, 1989). Gambar 10 menunjukkan kacang kedelai.
Gambar 10. Kedelai (Dokumentasi pribadi, 2016)
Kacang kedelai selain dapat dijadikan sebagai sumber protein bagi
kebutuhan tubuh, Kedelai juga dapat digunakan sebagai sumber vitamin. Kacang
kedelai memiliki kandungan lainnya yang bermanfaat bagi tubuh manusia seperti
asam folat. Berikut ini klasifikasi kacang kedelai menurut Cahyono (2007):
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub-divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Polypetales
Famili : Leguminosea
Genus : Glycine
Species : Glycine soya
Asam folat yang terdapat pada kacang kedelai sebesar 318 µg/100 g
(Rychlik et al., 2007). Kandungan gizi dari kacang kedelai menurut Haliza et al
(2007) ditunjukkan pada Tabel 3:
24
Tabel 3. Kandungan zat gizi kacang kedelai dalam 100 gram
Kandungan gizi Kadar
Karbohidrat 24,9 g
Air 12,57 g
Lemak 16,7 g
Protein 40,03 g
Kalsium 221,7 mg
Zat besi 9,6 mg
Fosfor 681,8 mg
Vitamin B1 0,42 mg
Vitamin B12 0,13 µg
2.5.3 Kacang Hijau
Kacang hijau merupakan salah satu penghasil protein nabati setelah
kedelai dan kacang tanah. Berdasarkan jumlahnya, protein adalah penyusun
utama kedua setelah karbohidrat. Kacang hijau mengandung 20 – 25 % protein.
Protein pada kacang hijau mentah memiliki daya cerna sekitar 77%. Kacang
hijau harus diolah terlebih dahulu melalui proses pemasakan, seperti perebusan,
pengukusan dan sangrai sehingga dapat meningkatkan daya cerna protein
tersebut. Protein kacang hijau memiliki asam amino leusin, arginin, isoleusin,
valin dan lisin yang tinggi. Kualitas protein kacang hijau seperti halnya kacang-
kacangan yang lain dibatasi oleh kandungan asam amino bersulfur seperti
metionin dan sistein (Andrianto dan Indarto, 2004). Gambar 11 menunjukkan
kacang hijau.
Gambar 11. Kacang Hijau (Dokumentasi pribadi, 2016)
25
Klasifikasi kacang hijau dalam taksonomi tumbuhan sebagai berikut
(Rukmana, 2006):
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub-divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Leguminales
Famili : Leguminosae
Genus : Phaseolus
Spesies : Phaseolus radiatus L
Kacang hijau memiliki kandungan asam folat yang cukup tinggi sehingga
kacang hijau banyak dikonsumsi oleh masyarakat (Miftakhussolikhah et al.,
2015). Asam folat yang terkandung dalam kacang hijau sebesar 280 µg/100 g
(Rychlik et al., 2007). Nilai gizi pada kacang hijau menurut Retnaningsih et al
(2010) ditunjukkan pada Tabel 4 berikut ini:
Tabel 4. Kandungan zat gizi kacang hijau dalam 100 gram
Kandungan gizi Kadar
Karbohidrat 24,9 g
Air 12,57 g
Lemak 16,7 g
Protein 40,03 g
Kalsium 221,7 mg
Zat besi 9,6 mg
Fosfor 681,8 mg
Vitamin B1 0,42 mg
Vitamin B12 0,13 µg
26
2.6. Analisis Instrumentasi
2.6.1 Spektrofotometer UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis merupakan salah satu teknik analisis
spektroskopi yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat
(190-380) dan sinar tampak (380-780) dengan instrumen spektrofotometer.
Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis adalah sinar/cahaya dilewatkan melewati
sebuah wadah (kuvet) yang berisi larutan, maka akan menghasilkan spektrum.
Alat ini menggunakan hukum Lambert Beer sebagai acuan. Terdapat dua jenis
spektrofotometer UV-Vis, yaitu berkas tunggal dan berkas rangkap.
Spektrofotometer UV-Vis berkas tunggal, memiliki sinar radiasi dari sumber
cahaya langsung yang diteruskan, sedangkan spektrofotometer UV-Vis berkas
ganda, cahaya dibagi menjadi dua bagian, kemudian diteruskan ke sel yang berisi
larutan blanko dan larutan contoh. Sistem intrumentasi spektrofotometer
ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Sistem instrumentasi spektrofotometer berkas ganda
Komponen – komponen pokok dari spektrofotometer meliputi :
1. Sumber Radiasi
Sumber energi radiasi yang biasa untuk daerah tampak maupun daerah
ultraviolet dekat di antaranya adalah:
27
a. Lampu deuterium. Dapat digunakan pada panjang gelombang 190-380 nm.
Umur pemakaian sekitar 500 jam pemakaian.
b. Lampu tungsten / tungsten – iodin. Merupakan campuran dari filament
tungsten dan gas iodine (halogen). Untuk pengukuran pada daerah sinar
tampak yaitu 380-900 nm. Umur pemakaian sekitar 1000 jam pemakaian.
c. Lampu merkuri. Untuk mengecek atau kalibrasi panjang gelombang pada
spektrofotometer UV – Vis pada 365 nm serta mengecek resolusi dari
monokromator.
2. Monokromator
Monokromator berfungsi untuk mendapatkan radiasi monokromatis dari
sumber radiasi yang memancarkan polikromatis. Monokromator ini terdiri dari :
celah (slit) masuk, filter optik, prisma kisi (grating).
3. Sel atau Kuvet
Alat ini digunakan sebagai wadah tempat menaruh sampel cairan ke
dalam berkas cahaya spektrofotometer. Sel itu haruslah meneruskan energi radiasi
dalam daerah spektra yang diminati. Sel kaca digunakan untuk sinar daerah
tampak, sel kuarsa atau kaca silika tinggi digunakan untuk daerah ultraviolet dan
garam dapur alam untuk inframerah.
Kuvet ada dua yaitu : kuvet permanen (terbuat dari gelas atau leburan
silika) dan kuvet disposable (dari plastik atau teflon). Kuvet dari leburan silika
dapat digunakan pada panjang gelombang 190-1100 nm. Kuvet dari bahan gelas
dapat digunakan pada panjang gelombang 380-1100 nm.
4. Detektor
28
Sebuah detektor dalam suatu spektrofotometer, diinginkan kepekaan
yang tinggi dalam daerah spektra yang diminati, respon yang linear terhadap daya
radiasi, waktu respon yang cepat, dapat digandakan dan kestabilan yang tinggi
atau tingkat “noise” yang rendah. Beberapa macam detektor, yaitu:
a. Detektor fotosel
b. Detektor tabung foton hampa
c. Detektor tabung penggandaan foton
d. Detektor foto Diode – Array, detektor dengan teknologi tinggi.
5. Pemroses Sinyal
Sinyal listrik yang dihasilkan oleh transduser dikirimkan pada pemroses
sinyal, dimana akan ditampilkan dalam data yang sesuai dengan analisis. Contoh
pemroses sinyal yaitu analog atau digital meter, rekorder dan perangkat komputer.
Pemroses sinyal juga dapat digunakan untuk kalibrasi respon detektor, untuk
memperkuat sinyal dari detektor, untuk menghilangkan gangguan dengan
penyaringan, atau untuk mengubah sinyal secara matematis (Khopkar, 1990).
2.6.2 Particle Size Analyzer (PSA)
PSA merupakan perangkat yang bekerja untuk menentukan ukuran dan
distribusi partikel dari sampel yang representatif. Distribusi dan ukuran partikel
dapat diketahui melalui Gambar yang dihasilkan. Ukuran tersebut dinyatakan
dalam jari-jari untuk partikel yang berbentuk bola (Horiba, 2014).
PSA menggunakan metode Dinamyc Light Scattering (DLS) yang
memanfaatkan hamburan inframerah. Hamburan inframerah ditembakkan oleh
alat ke sampel sehingga sampel akan bereaksi menghasilkan gerak Brown (gerak
acak dari partikel yang sangat kecil dalam cairan akibat dari benturan dengan
29
molekul – molekul yang ada dalam zat cair). Gerak inilah yang kemudian di
analisis oleh alat, semakin kecil ukuran molekul maka akan semakin cepat
gerakannya.
Penentuan ukuran dan distribusi partikel menggunakan PSA dapat dilakuan
dengan :
1. Difraksi sinar laser untuk partikel dari ukuran submikron sampai dengan
milimeter.
2. Counter principle untuk mengukur dan menghitung partikel yang
berukuran mikron sampai dengan milimeter.
3. Penghamburan sinar untuk mengukur partikel yang berukuran mikron
sampai dengan nanometer (Etzler, 2004).
Keunggulan analisa dengan PSA antara lain :
1. Akurasi dan reproduksibilitasnya berada pada kisaran ± 12 %.
2. Dapat mengukur partikel yang ukurannya berkisar dari 0,02 nm sampai
2000 nm.
3. Dapat digunakan untuk pengukuran distribusi ukuran partikel berbentuk
emulsi, suspensi, dan bubuk kering (Etzler, 2004).
2.6.3. Liquid Chromatograph-tandem Mass Spectrometry (LC-MS)
Liquid Chromatograph-tandem Mass Spectrometry (LC-MS) adalah
analisis campuran kromatografi cair dengan spektrofotometer massa sebagai
detektor dan dihasilkan suatu spectrum massa. LC-MS merupakan suatu metode
pemisahan dalam analisis farmasi yang dapat digunakan sebagai uji identitas dan
uji kemurnian. Titik beratnya adalah untuk menganalisis senyawa-senyawa yang
tak mudah menguap, tidak stabil pada suhu tinggi. LC-MS secara dasar
30
merupakan perkembangan tingkat tinggi dari kromatografi kolom, selain dari
pelarut yang menetes melalui kolom dibawah gravitasi, didukung melalui tekanan
tinggi sampai 400 atm yang membuatnya lebih cepat (Skoog et al., 1995).
Prinsip pada instrumen LC-MS merupakan penggabungan dua alat, yaitu
LC yang prinsipnya sama dengan proses kerja HPLC (High Performance Liquid
Chromatography) dengan MS sebagai detektornya. Prinsip kerja LC yaitu
pemisahan yang dapat memisahkan setiap komponen dalam suatu campuran yang
berdasarkan perbedaan migrasi setiap komponen yang disebabkan karena
perbedaan sifat interaksi dari setiap komponen pada fase diam dan fase gerak
dengan dibantu tekanan yang sangat tinggi sehingga menghasilkan pemisahan
dengan resolusi yang sangat tinggi dan waktu yang relative singkat (Hermanto,
2009). Prinsip kerja MS yang digunakan di Lipi yaitu menggunakan metode ESI
(Electronspray Ionization), pada metode ESI menggunakan spray
(Penyemprotan). Akibatnya tidak akan ditemukan fragmen-fragmen dari molekul
tersebut. Prinsip kerja ESI yaitu dimana setelah melewati LC, analit yang telah
terpisah dengan analit yang lain dialirkan kedalam spray needle atau capillary
(Adrey, 2003). Prinsip kerja MS dengan metode ESI bagian 1 ditunjukkan pada
Gambar 13
Gambar 13. Prinsip kerja MS metode ESI bagian 1 (Adrey, 2003)
31
Setelah analit bersama cairan keluar dari taylor cone makan akan terbentuk
tetesan, dimana beberapa analit yang diselubungi oleh cairan kaya dengan muatan
positif. Adanya proses penguapan cairan menyebabkan solven yang meliputi
analit semakin sedikit sampai terjadi batas “raylight” tercapai, karena adanya
columbic explosion maka akan terjadi hamburan molekul dimana ada beberapa
kemungkinan, yaitu analit ditambah dengan satu muatan (proton), analit ditambah
dengan beberapa muatan (n proton atau Na+, K
+, NH4
+, H3O
+), analit dalam
solven dan beberapa muatan, serta beberapa analit dalam solven dan beberapa
muatan (Gambar 14). Sehingga menghasilkan beberapa fragmen ion (Adrey,
2003). Prinsip kerja MS dengan metode ESI bagian 2 ditunjukkan pada Gambar
14
Gambar 14. Prinsip kerja MS metode ESI bagian 2 (Adrey, 2003)
Instrumentasi yang terdapat pada LC-MS (Adrey, 2003).
1. Pompa, terdapat dua tipe pompa yang digunakan, yaitu kinerja konstan dan
pemisahan konstan.
2. Injektor, terdapat tiga jenis injector yang digunakan, yaitu Stop-Flow,
Septum, LoopValue.
3. Kolom, merupakan jantung kromatografi. Berhasil atau tidaknya analisis
tergantung pada pemilihan kolom dan kondisi percobaan yang sesuai dalam
32
LC-MS, terutama bionalisis kuantitatif menggunakan kolom dengan panjang
10-25 cm dan dikemas dengan 3,5 µm ID packing material.
4. Detektor, yang biasa digunakan adalah detector spektrofotometri massa.
Variabel panjang gelombang dapat digunakan untuk mendeteksi banyak
senyawa dengan range yang lebih luas.
33
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2016 sampai dengan Maret
2017 di Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia Lembaga Ilmu Pengetahuan
Indonesia (LIPI) Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Tangerang, Banten.
3.2 Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelas beaker,
spatula, labu ukur, cawan petri, timbangan analitik, mesin pengupas kulit, kompor
gas, desikator, buret, vortex, blender, waterbath, kain kasa, peralatan gelas, oven,
mikropipet, pipet volume, pipet tetes, pinset, alumunium foil, sentrifuge, vortex,
lemari es, freezer, homogenlizer, spektrofotometer UV-Vis (Cary 60), kuvet,
instrument LC-MS (Liquid Chromatoghraphy-Mass Spectrometer) (LC Hitachi L
6200 dan MS Mariner Biospectrometry) kolom C18 (RP 18) Supelco (Bellefonte,
PA) dengan panjang kolom 15 x 2 mm dan ukuran partikel 5 µm dan PSA
(Particle Size Analyzer) (Horiba) seri SZ-100
Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah tempe kedele,
tempe kacang hijau, brokoli fermentasi, bayam fermentasi dan jagung pipil kering
(kuning dan putih) yang diperoleh dari Desa Lelea, Kabupaten Indramayu, Jawa
Barat. Tepung beras, kalsium hidroksida, kultur Rhizopus oligosporus strain C1
dan kultur kombucha milik Pusat Penelitian Kimia LIPI PUSPIPTEK Serpong,
34
Tangerang Selatan. Bahan kimia untuk analisis adalah larutan Natrium Karbonat
2%, larutan Natirum Hidroksida 0,1 N dan 0,5 N, larutan Tembaga (II) Sulfat
0,5%, larutan Kalium Natrium Tartrat, pereaksi Follin Ciocalteu, aquadest, Asam
Sulfat pekat, larutan Fenol 5%, pereaksi Nelson A dan B, pereaksi
Arsenomolibdat, n-Heksan (p.a), larutan Asam Klorida, larutan suspense cooper,
Asam Asetat pekat, Kalsium Hidroksida, larutan kasein 1%, buffer fosfat 0,01M
pH 7,6; larutan Trikloroasetat 5%, Aseton teknis, larutan Natrium Nitrit 1%,
larutan Asam Sulfamat 1%, larutan 3-Aminofenol 1% dan larutan Standar Asam
Folat.
3.3 Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan dengan bahan baku awal yaitu tempe,
sayuran terfermentasi dan pasta campuran tempe sayuran fermentasi. Pasta
campuran tempe dan sayuran fermentasi selanjutnya difortifikasi dengan
nikstamal jagung menjadi fortifikan asam folat.
3.3.1 Pembuatan Tempe
3.3.1.1 Pembuatan Inokulum Tempe
Nasi putih disiapkan sebanyak 1000 gram dan ditimbang 2 gram (0.2%
dari berat nasi) stok inokulum Rhizopus oligosporus strain C1. Nasi putih dan
inokulum Rhizopus oligosporus strain C1 dicampurkan lalu diletakkan pada wadah
yang memiliki lubang kecil-kecil. Setelah itu diinkubasi selama 24 jam kemudian
padatan yang terbentuk dipotong kecil seperti dadu lalu dikeringkan dalam oven
kabinet dengan suhu 50oC selama 24 jam. Setelah dikeringkan lalu dihaluskan
dengan blender, serbuk yang telah dihaluskan adalah inokulum Rhizopus
oligosporus strain C1 yang digunakan pada fermentasi kacang-kacangan.
35
3.3.1.2 Fermentasi Kacang-kacangan
Persiapkan kacang-kacangan (kedelai dan kacang hijau) masing-masing
sebanyak 1 kilogram, kemudian dicuci dan direndam dengan air selama 18 jam
(pada pH = 5-5,5). Selanjutnya dilakukan perendaman, pengupasan kulit,
pengukusan selama 30 menit dan pengeringan. Kacang ditimbang dan diinokulasi
dengan tepung beras 1% (b/b) (10 gram) dan inokulum Rhizopus oligosporus
strain C1 0,2% (b/b) (2 gram) kemudian dibungkus dengan plastik yang telah
dilubangi. Fermentasi kacang-kacangan dilakukan dengan suhu kamar (26-28oC)
selama 24 jam sampai diperoleh pertumbuhan miselia yang menutupi kacang.
3.3.2 Fermentasi Sayuran
3.3.2.1 Pembuatan Inokulum Sayuran
Pembuatan inoculum sayuran dengan menggunakan bayam/brokoli.
Masing-masing 250 gram sayur bayam dan brokoli diblansing selama 15 menit
(bayam) dan 5 menit (brokoli) pada suhu 80oC. Selanjutnya dilakukan pelumatan
dengan air (4 bagian) dan dihomogenisasi selama 15 menit dengan kecepatan
6000rpm menjadi bubur sayuran. Bubur bayam/brokoli ditambahkan dengan
sukrosa 10% b/v (100gram) dan kultur kombucha 10% v/v (100mL), kemudian
bubur bayam difermentasi selama 3 hari dan bubur brokoli 6 hari pada suhu ruang
dalam wadah gelas bertutup kain kasa.
3.3.2.2 Proses Fermentasi
2,5 kilogram sayuran diblansing pada suhu 80oC yaitu bayam selama 15
menit dan brokoli 5 menit. Perlakuan selanjutnya dilumatkan dengan rasio
perbandingan bahan dan air 1:4, kemudian homogenisasi selama 15 menit dengan
kecepatan 6000 rpm menjadi bubur. Bubur sayuran ditambahkan inokulum
36
sayuran 15% (v/v) (1875 ml), lalu bubur sayuran difermentasi selama 3 hari
(bayam) dan 6 hari (brokoli).
3.3.3 Pembuatan Pasta Campuran Tempe dan Sayuran Fermentasi
Sebanyak 500 gram tempe dan bubur sayuran fermentasi diformulasikan
dengan perbandingan 1:1. Kemudian dihomogenisasi selama 30 menit dengan
kecepatan 6000 rpm hingga terbentuk pasta campuran tempe dan sayuran
fermentasi. Diagram alir pembuatan pasta campuran tempe dan sayuran
fermentasi ditunjukkan pada Gambar 15.
37
Keterangan:
*) Tepung beras 1% (b/b) ; **) 0,2% kultur Rhizopus oligosporus strain C1 (b/b)
Gambar 15. Diagram Alir Pembuatan Pasta Campuran Tempe dan Sayuran
Fermentasi
Perendaman selama 18
jam pada pH 5-5,5
Pengupasan dan pengukusan
selama 30 menit
Fermentasi suhu kamar (26-28oC)
selama 24-30 jam
Perebusan 15 menit
Blansing 80oC (5’brokoli,
15’ bayam
Pelumatan Air (4 bagian)
Homogenisasi selama 15’
kecepatan=6000rpm
Pencampuran dan
pengadukan
Inokulum
sayuran 15%
(v/v)
Fermentasi bayam 3 hari
dan brokoli 6 hari
Pencampuran
Pasta campuran tempe dan sayuran
fermentasi
Homogenisasi selama 30
menit, kecepatan=6000 rpm
Kedelai atau
kacang hijau
Bayam atau Brokoli
( 1 bagian)
kulit
Bubur sayuran
terfermentasi (1 bagian)
Tempe kedele/tempe
kacang hijau (1 bagian)
Inokulum tempe*,
tepung beras**
38
3.4. Penelitian Utama
3.4.1 Rancangan Penelitian
Dalam penelitian ini, dilakukan uji statistika ANOVA menggunakan
Rancangan Acak Faktorial (RAF) axbxc = 3x6x2 dengan ulangan proses 2x yang
ditunjukkan pada skema rancangan penelitian pada Tabel 5. Faktor-faktor
perlakuan adalah:
1. Jenis Nikstamal Jagung (A) dengan taraf :
A1 = Nikstamal Jagung kuning
A2 = Nikstamal Jagung putih
2. Jenis Pasta Tempe Sayuran Fermentasi (B) dengan taraf :
B1 = Kedelai dan brokoli fermentasi
B2 = Kacang hijau dan brokoli fermentasi
B3 = Kedelai dan bayam fermentasi
B4 = Kacang hijau dan bayam fermentasi
3. Rasio Nikstamal Jagung dan Pasta Tempe Sayuran (C) dengan taraf :
C1 = 1:1
C2 = 2:1
C3 = 3:1
C4 = 4:1
C5 = 5:1
39
Tabel 5. Skema rancangan penelitian utama melalui faktorial 5x4x2 dengan 2x
ulangan proses
Model linear aditif dari rancangan tersebut diatas secara umum adalah
sebagai berikut :
Yijkl = μ + Ai + Bj + Ck + (AC)ik + (AB)ij + (BC)jk + (ABC)ijk + €ijkl
Keterangan :
Y(ijkl) = nilai pengamatan pada faktor A taraf ke-i, faktor B taraf
ke-j, faktor C taraf ke-k dan ulangan ke l
μ = nilai rata-rata yang sesungguhnya
Ai = pengaruh jenis nikstamal jagung pada taraf ke-i (i=1,2)
Bj = pengaruh jenis pasta tempe sayuran fermentasi pada taraf
ke-j (j=1,2,3,4)
Ck = pengaruh rasio nikstamal jagung dan pasta tempe sayuran
ke-k (k=1,2,3,4,5)
Jenis
Nikstamal
Jagung
(A)
Jenis Pasta
Tempe dan
Sayuran (B)
Rasio Formulasi Nikstamal Jagung dan Pasta Tempe & Sayuran
(C)
1:1
(C1)
2:1
(C2)
3:1
(C3)
4:1
(C4)
5:1
(C5)
Kuning
(A1)
Kedelai dan
Brokoli (B1)
A1B1C1 A1B1C2 A1B1C3 A1B1C4 A1B1C5
Kacang
Hijau dan
Brokoli (B2)
A1B2C1 A1B2C2 A1B2C3 A1B2C4 A1B2C5
Kedelai dan
Bayam (B3)
A1B3C1 A1B3C2 A1B3C3 A1B3C4 A1B3C5
Kacang
Hijau dan
Bayam (B4)
A1B4C1 A1B4C2 A1B4C3 A1B4C4 A1B4C5
Putih
(A2)
Kedelai dan
Brokoli (B1)
A2B1C1 A2B1C2 A2B1C3 A2B1C4 A2B1C5
Kacang
Hijau dan
Brokoli (B2)
A2B2C1 A2B2C2 A2B2C3 A2B2C4 A2B2C5
Kedelai dan
Bayam (B3)
A2B3C1 A2B3C2 A2B3C3 A2B3C4 A2B3C5
Kacang
Hijau dan
Bayam (B4)
A2B4C1 A2B4C2 A2B4C3 A2B4C4 A2B4C5
40
(ABC)ijk = pengaruh interaksi taraf ke-i dari jenis nikstamal jagung,
taraf ke-j dari jenis pasta tempe sayuran fermentasi dan
taraf ke-k dari rasio nikstamal jagung dan pasta tempe
sayuran
€ijkl = pengaruh acak percobaan yang memperoleh taraf ke-i
faktor A, taraf ke-j faktor B, taraf ke-k faktor C dengan
ulangan l (l=2)
Hasil analisis penelitian utama yaitu total padatan, protein terlarut, asam
folat, gula reduksi dan total gula kemudian dianalisis dengan sidik ragam untuk
mengetahui ada atau tidaknya perbedaan hasil dari pengaruh faktor penelitian
terhadap sampel yang dihasilkan.
Uji lanjutan Duncan dilakukan apabila uji statistik pada penelitian utama
terdapat perbedaan nyata dimana F hitung > F tabel. Uji statistik dilakukan untuk
menentukan:
H0 ditolak, jika F hitung < F tabel
H0 diterima, jika F hitung > F tabel
Hipotesis diterima jika ada perbedaan nyata dari dari setiap perlakuan.
Hipotesis ditolak jika tidak ada perbedaan nyata dari setiap perlakuan.
putih.. Kemudian jagung didinginkan dan dihaluskan dengan blender, selanjutnya
dilakukan analisa komposisi kimia (total padatan, protein terlarut, total gula, gula
reduksi dan asam folat).
3.4.2 Tahapan Proses Fortifikasi
3.4.1.2 Proses nikstamalisasi jagung
Jagung yang digunakan adalah jenis jagung gigi kuda berwarna kuning
dan putih. Jagung pipil kering (kuning dan putih) sebanyak 2,5 kg direndam
41
dengan aquadest (rasio 1:4) dan Ca(OH)2 selama 18 jam. Konsentrasi Ca(OH)2
yang digunakan pada jagung kuning sebanyak 20% dan jagung putih 30%
(protein terlarut / % berat kering). Setelah perendaman selama 18 jam, dilakukan
perebusan dengan waktu 60 menit pada jagung kuning dan 30 menit pada jagung
3.4.2.2 Proses Fortifikasi Asam Folat
Pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi dicampurkan dengan
nikstamal jagung menjadi fortifikan pasta dan kering (serbuk). Pencampuran
berturut-turut 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 dan ditambahkan aquadest sebanyak 250ml
kemudian dihomogenizer selama 30 menit dengan kecepatan 8000rpm. Kemudian
dilakukan analisa meliputi asam folat, protein terlarut, gula reduksi, total gula dan
total padatan. Identifikasi asam folat dengan LC-MS pada fortifikan yang
menghasilkan kandungan asam folat tinggi dan distribusi ukuran partikel dengan
PSA. Diagram Alir Fortifikan Asam Folat dari Campuran Tempe, Sayuran
Fermmentasi dan Nikstamal Jagung ditunjukkan pada Gambar 16
42
Keterangan :
*) Jagung kuning atau jagung putih ;**) Konsentrasi Ca(OH)2 jagung kuning
20%, jagung putih 30% ; ***) Jagung kuning 60 menit, jagung putih 30 menit;
****) Tempe kedele dan brokoli fermentasi, tempe kacang hijau dan brokoli
fermentasi, tempe kedele dan bayam fermentasi, tempe kacang hijau dan bayam
fermentasi; *****) Rasio berturut-turut 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 dan 1:5
Gambar 16 . Diagram Alir Fortifikan Asam Folat dari Campuran Tempe,
Sayuran Fermmentasi dan Nikstamal Jagung
Pasta campuran tempe dan
sayuran fermentasi****
Perendaman 18 jam Air (4 bagian) dan
Ca(OH)2**
Perebusan***
Pendinginan (26-28oC)
Pengecilan ukuran
Homogenisasi*****
Jagung gigi kuda
kering* (1:1)
Nikstamal Jagung
Pasta fortifikan
asam folat
Pasta fortifikan
asam folat
43
3.5 Analisa Komposisi Kimia
3.5.1 Analisa Total Padatan Metode Gravimetri (AOAC, 1990)
Prinsip dari metode ini adalah berdasarkan penguapan air yang ada dalam
bahan dengan jalan pemanasan, kemudian ditimbang sampai berat konstan.
Pengurangan bobot yang terjadi merupakan kandungan air yang terdapat dalam
bahan (AOAC, 1990).
Cawan kering dipanaskan dalam oven selama 30 menit lalu didinginkan
dalam desikator hingga berat cawan konstan. Sampel ditimbang sebanyak 1 – 2
gram dalam cawan tersebut, kemudian dipanaskan dalam oven dengan suhu 105oC
selama 3 jam. Sampel tersebut lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang
beratnya.
Kadar air (%) = x 100%
Total padatan (%) = 100 % - % kadar air
Keterangan :
a = berat konstan cawan kering
b = berat awal sampel sebelum dioven
c = berat cawan dan sampel sesudah dioven
3.5.2 Analisa Asam Folat (Ruengsitagoon dan Hattanat, 2012)
Penentuan kandungan asam folat pada nikstamal jagung menggunakan
metode dari Ruengsitagoon dan Hattanat (2012) secara spektrofotometri. Prinsip
dari analisa ini yaitu asam folat direduksi dan terjadi reaksi diazotasi pada p –
Aminobenzoylglutamic acid yang dilanjutkan reaksi coupling dengan
penambahan 3-aminofenol yang akan membentuk kompleks warna kuning-jingga
(Nagaraja, et al., 2002).
44
Reaksi diawali dengan gugus p-Aminobenzoylglutamic acid terjadi reaksi
diazotasi dengan pereaksi NaNO2 dalam suasana asam. Setelah reaksi diazotasi
selesai, dilanjutkan dengan reaksi coupling dengan 3-aminofenol untuk
membentuk kompleks p-Aminobenzoylglutamic acid dan 3-aminofenol yang
berwarna kuning-jingga yang dapat diukur dengan spektrofotometer UV-Vis
(Nagaraja et al., 2002). Tahapan preparasi analisa asam folat sebagai berikut:
1 gram sampel dilarutkan dalam 9 mL aquadest dan dihomogenisasi
menggunakan vortex hingga sampel mengendap sempurna. 1 mL larutan sampel
kemudian ditambahkan 1 mL HCl 4 M. lalu ditambahkan dengan 1 mL natrium
nitrit 1% (b/v), ditambahkan dengan 1 mL Asam Sulfamat 1% (b/v) lalu
ditambahkan dengan 1 mL 3 – Aminofenol 1% (b/v) akan menghasilkan
kompleks warna kuning - jingga. Kemudian diukur absorbansinya pada panjang
gelombang 460 nm.
Asam folat (μg/mL) = konsentrasi x fp
Keterangan :
konsentrasi = konsentrasi dari perhitungan kurva standar
Fp = faktor pengenceran
Pembuatan standar asam folat dilakukan dengan konsentrasi dan
absorbansi yang sudah baku melalui persamaan regresi linear. Konsentrasi dan
absorbansi standar asam folat terlampir pada Lampiran 6.
3.5.3 Analisa Protein Terlarut Metode Lowry (AOAC, 1990)
Prinsip penentuan kadar protein terlarut metode Lowry yaitu reagen Folin-
Ciocalteau dapat mendeteksi residu tirosin yang mengandung gugus fenolik
melalui reaksi reduksi oksidasi dimana gugus fenolik tirosin akan mereduksi
45
fosfotungstat dan fosfomolibdat yang terdapat pada reagen tersebut menjadi
tungsten dan molibdat yang berwarna biru (AOAC, 1990).
Sampel sebanyak 1 mL dimasukkan dalam tabung reaksi kemudian
ditambahkan aquadest hingga volume 4 mL selanjutnya ditambahkan 5,5 mL
campuran larutan Na2CO3 2% dalam NaOH 0,1 N dan CuSO4 0,5% dalam K – Na
tartrat 1% (perbandingan campuran larutan 50:1), lalu dikocok dan dibiarkan
selama 15 menit. Setelah itu ditambahkan 0,5 mL campuran larutan Folin
Ciocalteu dan aquadest (perbandingan campuran larutan 1:1), kemudian dikocok
dan dibiarkan selama 30 menit sampai terbentuk warna biru. Sampel diukur
absorbansinya menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang
650 nm.
Protein terlarut (mg/mL) = konsentrasi x fp
Keterangan :
konsentrasi = konsentrasi hasil perhitungan kurva standar
Fp = faktor pengenceran
Pembuatan standar protein terlarut dilakukan dengan konsentrasi dan
absorbansi yang sudah baku melalui persamaan regresi linear. Konsentrasi dan
absorbansi standar protein terlarut terlampir pada Lampiran 7.
3.5.4 Analisa Gula Reduksi Metode Somogyi-Nelson (AOAC., 1990)
Metode Somogyi-Nelson merupakan metode penetapan kadar gula
pereduksi gula pereduksi akan mereduksi ion Cu2+
menjadi ion Cu+ , kemudian
ion Cu+ ini akan mereduksi senyawa arsenomolibdat membentuk kompleks
berwarna biru kehijauan (Nelson, 1944).
46
Sampel sebanyak 1 mL dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian
ditambahkan reagen Nelson sebanyak 1 mL, tabung ditutup dengan kapas dan
dipanaskan dalam penangas air selama 20 menit. Setelah dingin, ditambahkan
reagen arsenomolibdat sebanyak 1 mL dan 7 mL aquadest. Larutan divortex dan
diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang
gelombang 520 nm.
Gula reduksi (mg/mL) = konsentrasi x Fp
Keterangan :
Konsentrasi = Konsentrasi dari perhitungan kurva standar
Fp = Faktor pengenceran
Pembuatan standar gula reduksi dilakukan dengan konsentrasi dan
absorbansi yang sudah baku melalui persamaan regresi linear. Konsentrasi dan
absorbansi standar asam folat terlampir pada Lampiran 8.
3.5.5 Analisa Total Gula Metode Fenol Sulfat (Dubois et al, 1956)
Prinsip metode sulfat fenol adalah proses pendehidrasian glukosa menjadi
hidroksimetil furfural. Keberadaan senyawa ini ditandai dengan pembentukan
warna hijau pada produk setelah penambahan fenol. Kadar karbohidrat diukur
dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 480-490 nm (Dubois
et al.1956).
Sampel sebanyak 50 µL ditambahkan 750 µL aquadest kedalam tabung
reaksi kemudian ditambahkan 40 µL fenol 5% dan divortex. Selanjutnya
ditambahkan 2 mL asam sulfat pekat lalu divortex kembali hingga homogen.
Absorbansi diukur menggunakan spektrofotometer UV – Vis pada panjang
gelombang 490 nm.
47
Total gula (mg/mL) = konsentrasi x Fp
Keterangan :
Konsentrasi = Konsentrasi dari perhitungan kurva standar
Fp = Faktor pengenceran
Pembuatan standar total gula dilakukan dengan konsentrasi dan absorbansi
yang sudah baku melalui persamaan regresi linear. Konsentrasi dan absorbansi
standar asam folat terlampir pada Lampiran 9.
3.6 Metode Analisis Instrumen
3.6.1 Analisis Liquid Chromatography – Mass Spectrometry (Eichhorn and
Knepper, 2001)
Pasta fortifikan ditimbang sebanyak 1 g dilarutkan dalam 10 mL larutan
amoniak (NH4OH) 1%. Kemudian dihomogenisasi dengan vortex dan dilakukan
proses sentrifuge agar endapan terpisah. Hasil filtrat diinjeksikan ke dalam LCMS
(Liquid Chromatography – Mass Spectrometry). Sistem LC diintegrasikan dengan
Q – tof mass spectrometer melalui sistem Electro Spray Ionisation (ESI). Scan
mode dilakukan pada kisaran 100 – 1200 mz dan 140°C. LC (Hitachi L 6200)
menggunakan kolom C8 Supelco dengan panjang kolom 15 x 2 mm dan ukuran
partikel 5 μm. Jenis pelarut berupa methanol 80% dengan air 20% dan volume
injeksi 5 μL.
3.6.2 Analisa Ukuran Partikel (Particle Size Analyzer) (Horiba, 2012)
Pengukuran partikel menggunakan metode Dynamic Light Scattering \
dengan prinsip gerak Brown dimana sampel akan terhambur oleh sinar yang
dihantarkan. Sinar tersebar pada 90o dan 173
o dimana sampel dianalisa melalui
lensa dan pinhole oleh detector. Sinyal dihasilkan selanjutnya dikalkulasi
menggunakan fungsi autokorelasi dan diterjemahkan sebagai distribusi ukuran
48
partikel. Dynamic Light Scattering dapat memisahkan suspensi dan emulsi dari 1
nm sampai 1 µm.
Fortifikan sampel ditimbang sebanyak 2 mg dilarutkan dalam 10 mL
aquademin (air tanpa mineral). Kemudian disonikasi selama 5 menit dan
dimasukkan ke dalam kuvet 4 mL. Hasil sonikasi dianalisa melalui nano partica
analyzer SZ-100 (Horiba scientific) dengan detector angle 173o (cell wall surface)
focus position 5800µm.
49
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan dengan proses nikstamalisasi jagung
(kuning dan putih) bertujuan untuk meningkatkan kandungan asam folat yang
terdapat pada jagung serta dilakukan pembuatan tempe (kedelai dan kacang hijau
dan pembuatan sayuran fermentasi (bayam dan brokoli). Tempe dan sayuran
fermentasi dicampurkan menghasilkan empat jenis pasta. Keempat jenis pasta
campuran tempe dan sayuran fermentasi selanjutnya digunakan dalam penelitian
utama untuk proses fortifikasi dengan nikstamal jagung menghasilkan jenis
fortifikan dengan asam folat tertinggi.
4.1.1 Karakteristik Tempe, Sayuran Terfermentasi dan Nikstamal Jagung
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan fortifikan asam folat adalah
tempe kedelai, tempe kacang hijau, brokoli fermentasi, bayam fermentasi,
nikstamal jagung kuning dan nikstamal jagung putih. Uji karakteristik bahan baku
bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia bahan baku terutama kandungan
folat.
Hasil penelitian menujukkan bahwa brokoli fermentasi memiliki kandungan
kimia lebih tinggi dari bayam fermentasi terutama pada kandungan folat seperti
ditunjukkan pada Tabel 6. Mabasa et al (2008) menyebutkan bahwa dalam
fermentasi terdapat aktivitas enzim invertase dari mikroba yang merupakan
kolaborasi simbiosis ragi dan bakteri seperti Acetobacter xylinum, Saccharomy
cereviseae, Saccharomyces ludwigil, Saccharomyces bisporus,
Zygosaccharomyces sp dan Torolupsis. Hal itu menunjukkan bahwa proses
50
fermentasi meningkatkan sintesis vitamin B dan asam folat. Pada penelitian
Susilowati (2017) perolehan asam folat pada brokoli lebih tinggi dari bayam
dengan kondisi optimum fermentasi 6 dan 3 hari dengan konsentrasi inokulum
15%.
Tabel 6. Komposisi Bahan Baku
Bahan
Komposisi Kimia
Asam
folat
(µg/mL)
Protein
Terlarut
(mg/mL)
Gula
Reduksi
(mg/mL)
Total
Gula
(mg/mL)
Total
Padatan
(%)
Bayam tanpa fermentasi 10,15 0,65 96,60 2552.27 21,17
Bayam terfermentasi 34,16 0,83 123,40 8544.69 9,85
Brokoli tanpa fermentasi 34,77 1,25 117,97 5090.91 17,30
Brokoli terfermentasi 57,98 0,98 282,84 3162.12 8,59
Tempe kedelai 568,52 1,15 2,36 1606.06 89.52
Tempe kacang hijau 1555,56 1,80 2,26 2863.64 93.49
Jagung kuning 51,91 0,08 12,30 3632.50 87,51
Nikstamal jagung kuning* 466,81 0,03 1,24 146,84 43,79
Jagung putih 31,06 0,10 9,95 2478,33 90,61
Nikstamal jagung putih** 506,74 0,04 3.15 200,81 47,06
Keterangan: hasil proses nikstamalisasi pada *)konsentrasi Ca(OH)2 20% dan **)
Ca(OH)2 30%
Tempe kacang hijau memiliki kandungan asam folat paling tinggi
dibandingkan dengan bahan baku yang lain seperti yang ditunjukkan pada Tabel
6. Diketahui bahwa kacang hijau memiliki kandungan protein yang tinggi. Salah
satu pengolahan khusus untuk meningkatkan kandungan asam folat pada kacang-
51
kacangan adalah fermentasi dengan Rhizopus oligosporus. Rhizopus oligosporus
berperan sebagai sumber enzim protease (Susilowati et al., 2011). Hanson dan
Gregory (2002) menyatakan biosintesis asam folat yang terjadi pada tumbuhan
sama seperti dalam mikroba (bakteri dan kapang). Saat kacang-kacangan
difermentasi dengan Rhizopus oligosporus akan menghasilkan asam folat melalui
biosintesis asam folat dari mikroba kapang.
Peningkatan kandungan asam folat disebabkan oleh pelepasan asam folat dan
biosintesis senyawa asam folat pada kedelai selama fermentasi secara de novo
oleh Rhizopus spp. Sintesis asam N-formyl-5,6,7,8- 3 tetrahydropteroylglutamic
dan rhizopterin oleh R. oligosporus ketika kultur ditumbuhkan pada media folate-
free medium, hal tersebut menunjukkan bahwa komponen asam folat pada tempe
terbentuk selama fermentasi (Sankei et al., 1971). Dengan demikian diduga
kemampuan Rhizopus oligosporus strain C1 pada tempe kacang hijau lebih
berpengaruh disebabkan oleh ukuran partikel yang lebih kecil dari kedelai,
sehingga tempe kacang hijau menghasilkan asam folat yang tinggi dibandingkan
tempe kedelai.
Peningkatan kandungan asam folat pada jagung yaitu dengan proses
nikstamal dimana jagung dilakukan perendaman selama 24 jam dengan kalsium
hidroksida. Nikstamal jagung putih dari hasil uji karakteristik memiliki
kandungan kimia yang lebih tinggi dari nikstamal jagung kuning. Proses
nikstamal bertujuan untuk melembutkan biji dan kulit ari akan melonggar yang
menyebabkan komponen kimia pada dinding sel menjadi larut. Konsentrasi kapur
yang digunakan juga akan berpengaruh pada waktu pemasakan. Selain itu, kapur
akan bekerja pada dinding sel serta mengubah hemiselulosa menjadi bentuk
52
koloid yang terlarut dalam air. Dinding sel akan hilang selama proses pemasakan
dengan kapur, sementara pada proses pemasakan dengan air tanpa kapur tidak
akan berefek sama. Larutan alkali akan memicu proses gelatinisasi pada pati, serta
menyebabkan lemak akan mengalami saponifikasi dan melarutkan bagian protein
yang dikelilingi oleh granula (butiran) pati (Suhendro dan Rooney, 1999).
Kandungan asam folat yang teridentifikasi pada jagung dipengaruhi oleh
terjadinya proses gelatinisasi pada pati jagung selama proses nikstamalisasi. Hal
ini menyebabkan kandungan asam folat dari endosperma jagung lebih mudah
terlarut, walaupun dimungkinkan juga terjadi kehilangan asam folat karena proses
pemasakan dan perendaman. Proses perendaman dan pemasakan menyebabkan
sebagian asam folat terlarut dan terbuang bersama air rendaman pada proses
nikstamalisasi.
Brioness-Caballero et al., (2000), melaporkan bahwa penggunaan Ca(OH)2
dalam proses nikstamalisasi jagung dapat merubah komposisi kimia dan
memperbaiki sifat-sifat fisik serta struktur kristal dari jagung nikstamal. Pengaruh
penggunaan larutan alkali telah diteliti oleh Bryant & Hamaker (1997) pada pati
dan tepung jagung. Dilaporkan bahwa pada pH larutan yang tinggi, Ca(OH)2 akan
terionisasi menjadi Ca2+
dan OH-, kemudian membentuk ikatan silang dengan
pati. Interaksi Ca2+
dengan pati akan menstabilkan dinding granula pati sehingga
granula pati akan lebih kuat dan keras. Rodriguez et al., (1996) menjelaskan lebih
lanjut dengan adanya Ca2+
dalam pati akan merusak ikatan antara pati dengan
molekul air dan membentuk ikatan silang dengan molekul amilosa dan
amilopektin yang ada dalam pati yang juga dinamakan jembatan kalsium.
Fernández-Muñoz et al., (2001) menambahkan bahwa terbentuknya ikatan silang
53
pada rantai polimer pati ini memberi kontribusi pada konduktivitas panas yang
lebih baik, sifat-sifat fisik, struktur, serta flavor dan aroma yang lebih baik.
4.1.2 Pasta Campuran Tempe dan Sayuran Fermentasi
Masing-masing jenis tempe dicampurkan dengan sayuran fermentasi
dengan rasio 1:1 menghasilkan bentuk pasta campuran. Tempe dikukus untuk
menghilangkan bau langunya selama 15 menit kemudian di homogenizer dengan
kecepatan 6000rpm selama 30 menit. Pelumatan dengan homogenizer bertujuan
mengecilkan ukuran partikel pasta. Terdapat empat jenis pasta campuran yaitu
tempe kacang hijau dengan brokoli, tempe kacang hijau dengan bayam, tempe
kedelai dengan brokoli dan tempe kedelai dengan bayam. Empat jenis pasta
tersebut dianalisa dan difomulasikan dengan jagung nikstamal.
Pasta campuran tempe kedelai brokoli dan tempe kedelai bayam
menghasilkan asam folat lebih tinggi dibandingkan dengan campuran tempe
kacang hijau brokoli dan kacang hijau bayam. Menurut Susilowati et al., (2016)
enzim protease R. oligosporus strain C1 lebih mampu mendegradasi protein
kedelai dibandingkan kacang hijau. Hal ini juga terlihat pada konsentrasi protein
terlarut pasta tempe kedelai yang lebih tinggi dibandingkan dengan tempe kacang
hijau baik dengan brokoli maupun bayam. Asam folat adalah derivat asam
glutamat (pteroyl – L - glutamic acid / pteroyl – L glutamate) terhitung sebagai
protein terlarut
Komposisi pasta yang ditunjukkan pada Tabel 7 menujukkan bahwa pasta
tempe kedelai dan brokoli menghasilkan kadar asam folat tertinggi diantara pasta
yang lain. Kandungan protein pada tempe kedelai berkaitan dengan kandungan
asam amino glutamat yang terdapat pada tempe karena pada proses biosintesis
54
asam folat membutuhkan gugus glutamat sebagai struktur dasar asam folat.
Peranan mikroba pada kultur kombucha dapat meningkatkan kandungan asam
folat yang terdapat pada brokoli.
Tabel 7. Komposisi Pasta Campuran Tempe dan Sayuran Fermentasi
Jenis Pasta Campuran Tempe
dan Sayuran Fermentasi (1:1)
Komposisi Kimia
Asam folat
(µg/mL)
Protein
Terlarut
(mg/mL)
Gula
Reduksi
(mg/mL)
Total Gula
(mg /mL)
Kacang hijau dan brokoli 391,70 0,75 1,45 544,015
Kacang hijau dan bayam 347,04 1,65 1,87 368,864
Kedelai dan brokoli 514,26 2,61 0,79 343,561
Kedelai dan bayam 514,07 2,78 0,50 293,030
4.2 Penelitian Utama
4.2.1 Fortifikasi Nikstamal Jagung pada Campuran Pasta Tempe dan
Sayuran Fermentasi
Penelitian utama bertujuan untuk mengetahui formulasi pasta fortifikan
asam folat terbaik berbahan baku nikstamal jagung dengan pasta campuran tempe
dan sayuran fermentasi. Pasta fortifikan dengan asam folat tertinggi dilakukan
identifikasi monomer asam folat melalui LC-MS dan uji ukuran partikel melalui
PSA. Uji statistik dilakukan menurut Duncan berdasarkan jenis jagung (A), jenis
pasta campuran (B) dan rasio (C) serta uji kimia meliputi asam folat, total
padatan, protein terlarut, gula reduksi dan total gula.
4.2.1.1 Asam Folat (µg/mL)
Analisis asam folat dilakukan menggunakan metode dari Ruengsitagoon
dan Hattanat (2012) secara spektrofotometri. Molekul asam folat terdiri dari tiga
55
gugus yaitu pteridin, suatu cincin yang mengandung atom nitrogen, cincin
psoriasis aminobenzoic acid (PABA) dan asam glutamat. Berdasarkan hal ini uji
folat dilakukan menggunakan spektrofotometer uv-vis (Gambar 17)
Kadar asam folat pada jagung kuning nikstamal maupun jagung putih
nikstamal yang diformulasikan dengan variasi rasio jagung nikstamal dan jenis
pasta campuran tempe dan sayuran cenderung mengalami peningkatan.
Penambahan jagung nikstamal yang bervariasi menunjukkan bahwa jagung
kuning nikstamal mapun jagung putih nikstamal memiliki kemampuan untuk
meningkatkan kandungan folat pada pasta campuran tempe dan sayuran
fermentasi. Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan asam glutamat pada
jagung.
Kandungan asam folat pada jagung berkaitan dengan kandungan asam
amino glutamat karena pada proses biosintesis asam folat membutuhkan gugus
glutamat sebagai struktur dasar asam folat. Gugus glutamat yang terdapat pada
tumbuhan akan dikonjugasikan dengan cincin pteridin serta asam p – amino
benzoat melalui bantuan enzim dihydrofolate synthetase (DHFS). Bentuk derivat
asam folat yang sering ditemukan pada tumbuhan yaitu tetrahidrofolat dengan
gugus metil (5-methyltetrahydrofolate) atau gugus formil (5-
formyltetrahydrofolate) (Blancquaert et al., 2010). Asam tetrahidrofolat (FH4)
atau TGF berfungsi sebagai pembawa sementara gugus 1- karbon di dalam
sejumlah reaksi enzimatik yang kompleks. Gugus metil (-CH3), metelen (-CH2),
metinil (-CH = ), formil (-CHO), atau formino (-CH = NH) dipindahkan dari satu
molekul ke molekul lainnya. Hubungan antara rasio, jenis pasta tempe dan
56
sayuran fermentasi dengan jenis nikstamal jagung terhadap asam folat pasta
fortifikan ditunjukkan pada Gambar 17a dan Gambar 17b.
(a)
(b)
Gambar 17. Hubungan antara rasio, jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi
dengan jenis nikstamal jagung (a) kuning; (b) putih terhadap asam folat
pasta fortifikan
Pengaruh rasio, jenis pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi pada
formulasi jagung kuning nikstamal dan jagung putih nikstamal mempengaruhi
kandungan folat. Perolehan kandungan asam folat tertinggi pada fortifikasi jagung
kuning nikstamal terdapat pada rasio 5:1 dengan pasta campuran tempe kacang
hijau dan brokoli fermentasi. Hal ini diduga kelarutan berpengaruh pada saat
ketiga komponen disatukan dimana ukuran partikel ketiga komponen tersebut
(a)
57
kecil. Begitupun kandungan folat terbesar pada fortifikasi jagung putih nikstamal
terdapat pada rasio 1:5 dengan jenis pasta campuran tempe kacang hijau dengan
brokoli fermentasi. Jagung putih nikstamal diformulasikan dengan pasta campuran
tempe kacang hijau dan brokoli fermentasi mengalami peningkatan kandungan
folat yang signifikan meskipun terjadi penurunan pada rasio 1:2.
Uji statistik berdasarkan ANOVA (Analysis Of Varians) pada Tabel 19
dan Tabel 20 dalam Lampiran 1 menunjukkan perbedaan nyata oleh faktor
perlakuan jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi pada taraf kepercayaan 5%
(p>0,5) menurut uji jarak berganda Duncan, sedangkan faktor perlakuan yang lain
seperti jenis jagung dan rasio tidak menunjukkan hasil berbeda nyata (p<0,5).
Nilai rata-rata kadar folat tertinggi terdapat pada jenis pasta campuran tempe
dengan brokoli daripada campuran tempe dengan bayam. Seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 8 bahwa jenis pasta tempe kacang hijau dan brokoli
menghasilkan kandungan asam folat tertinggi
Tabel 8. Uji lanjut Duncan pengaruh jenis pasta tempe sayuran fermentasi (b) terhadap
asam folat pasta fortifikan
Jenis Pasta Campuran Tempe dan
Sayuran Fermentasi Nilai rata-rata asam folat
Kedelai dan brokoli 626,3612b
Kacang hijau dam brokoli 793,6112c
Kedelai dan bayam 438,2315a
Kacang hijau dan bayam 463,5278a
Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%.
4.2.1.2 Total Padatan %
Total padatan diuji dengan metode Gravimetri menggunakan pengeringan
dalam oven bersuhu 105oC selama 24 jam, dalam metode ini sampel yang
dipanaskan akan kehilangan sejumlah massanya sehingga mengurangi massa awal
58
sampel. Berkurangnya massa sampel ini digunakan untuk menghitung jumlah
(kadar) air yang dianggap telah menguap selama proses pemanasan, sehingga
hanya tersisa padatan (AOAC, 1990).
Penambahaan nikstamal jagung mengalami peningkatan hingga rasio 1:5
terhadap empat jenis pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 18a dan 18b.
(a)
(b)
Gambar 18. Hubungan antara rasio, jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi dengan
jenis nikstamal jagung (a) kuning; (b) putih terhadap total padatan pasta
fortifikan asam folat
Optimasi formulasi nikstamal jagung kuning dicapai pada jenis pasta
campuran tempe kedele dan brokoli dengan rasio 4:1 sebesar 30,98% dan
59
formulasi nikstamal jagung putih dengan pasta campuran tempe kacang hijau dan
bayam dicapai dengan rasio 4:1 sebesar 26,61%. Peningkatan ini disebabkan
perbedaan total padatan antara kedua komponen yang cukup besar sehingga massa
menjadi lebih kental dan padat, selain dari faktor emulsifikasi, yaitu faktor
keterikatan partikel yang diduga berpengaruh pada perolehan total padatan
(Susilowati et al., 2017).
Uji statistik berdasarkan ANOVA (Analysis Of Varians) dapat dilihat pada
Tabel 22 dan Tabel 23 dalam Lampiran 2 menunjukkan perbedaan nyata pada
taraf kepercayaan 5% (p>0,5) yaitu faktor jenis pasta tempe dan sayuran
fermentasi dan faktor rasio formulasi terhadap total padatan, sedangkan faktor
jenis jagung tidak menunjukkan perbedaan nyata (p<0,5). Hasil uji jarak berganda
menurut Duncan oleh faktor jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi ditunjukkan
pada Tabel 9.
Tabel 9. Uji lanjut Duncan pengaruh jenis pasta tempe sayuran fermentasi (B) terhadap
total padatan pasta fortifikan
Jenis Pasta Campuran Tempe
dan Sayuran Fermentasi Nilai rata-rata total padatan
Kedelai dan brokoli 105,2018a
Kacang hijau dam brokoli 9,9943b
Kedelai dan bayam 14,6567c
Kacang hijau dan bayam 19,5310d
Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%
Hasil uji jarak berganda Duncan dalam Tabel 9 menunjukkan kadar total
padatan paling tinggi terdapat pada formulasi pasta kedelai dan bokoli fermentasi.
Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Susilowati et al (2017) bahwa
formulasi terbaik diperoleh pada campuran tempe kedelai dengan brokoli
fermentasi. Menurut Susilowati et al (2017) perbedaan ukuran partikel setiap jenis
60
tempe dan miselia yang terdapat pada tempe mempengaruhi total padatan, dimana
jamur pada permukaan kacang akan menyatukan massa biji kedele/kacang hijau.
Kecenderungan yang sama tampak dari hasil uji jarak berganda Duncan pada
faktor rasio formulasi terhadap total padatam seperti ditunjukkan pada Tabel 10.
Tabel 10. Uji lanjut Duncan pengaruh rasio formulasi (C) terhadap total padatan pasta
fortifikan
Rasio formulasi
(nikstamal jagung dan jenis
pasta campuran)
Nilai rata-rata total padatan
1:1 12,1094a
2:1 16,4163b
3:1 20,5465c
4:1 24,0187d
5:1 23,6835d
Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%
Rasio optimum formulasi dicapai pada rasio 4:1 yang menunjukkan nilai
total padatan paling tinggi sebesar 24,01%. Hal ini diduga partikel nikstamal
jagung dengan pasta campuran tempe sayuran fermentasi lebih terikat. Faktor
keterikatan partikel berpengaruh pada perolehan total padatan. Semakin kecil
partikel akan semakin luas tegangan permukaannya sehingga dapat semakin
terikat erat dan meningkatkan total padatan keseluruhan massa pasta fortifikan
(Suslowati et al., 2017).
4.2.1.3 Protein Terlarut (mg/mL)
Pengujian kandungan protein terlarut dalam fortifikan pasta campuran
tempe dan sayuran dengan jagung nikstamal dilakukan dengan metode Lowry
(AOAC, 1990). Protein terlarut adalah suatu oligopeptida atau asam-asam amino
yang mudah diserap oleh sistem pencernaan (Purwoko et al., 2006). Protein
terlarut dengan asam folat saling berhubungan karena asam folat termasuk derivat
61
protein terlarut. Hal ini disebabkan struktur asam folat terdiri dari PABA (Para
Amino Benzoat), asam glutamat dan pteridin (Vora et al., 2002).
Fortifikasi nikstamal jagung kuning maupun nikstamal jagung putih
memberikan pengaruh protein terlarut pada pasta campuran tempe dan sayuran
fermentasi yang ditunjukkan pada Tabel 7. Optimasi pasta fortifikan
menggunakan nikstamal jagung kuning dan nikstamal jagung putih dengan jenis
pasta campuran tempe kedele dan bayam fermentasi terdapat pada rasio 1:1.
Kadar protein terlarut yang dihasilkan pasta fortifikan nikstamal jagung sebesar
0,65 mg/mL (Gambar 19a) dan pasta fortifikan nikstamal jagung putih sebesar
0,74 mg/mL (Gambar 19b) Hal ini dimungkinkan ketiga komponen ini mengalami
kelarutan yang stabil sehingga kandungan protein yang terdapat didalamnya larut
dengan baik. Nikstamalisasi juga berpengaruh terhadap protein jagung disebabkan
larutan alkali akan memicu proses gelatinisasi (pembengkakan granula pati akibat
penyerapan air dan membentuk struktur gel) pada pati, dan melarutkan bagian
protein yang dikelilingi oleh granula (butiran) pati (Suhendro dan Rooney, 1999).
Pasta campuran tempe kedele bayam memiliki kandungan protein yang
lebih tinggi dari campuran tempe kacang hijau bayam. Hal ini menunjukkan
bahwa inokulum Rhizopus oligosporus strain C1 lebih mampu mendegradasi
protein kacang hijau daripada protein kacang kedelai. Priatni dan Iskandar (2007)
menyatakan bahwa Rhizopus oligosporus mempunyai kontribusi dalam
mendegradasi protein pada substrat kacang kedelai melalui pemutusan ikatan
peptida. Hubungan antara rasio, jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi dengan
jenis nikstamal jagung terhadap protein terlarut pasta fortifikan asam folat
ditunjukkan pada Gambar 19a dan Gambar 19b.
62
(a)
(b)
Gambar 19. Hubungan antara rasio, jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi dengan
jenis nikstamal jagung (a) kuning; (b) putih terhadap protein terlarut pasta
fortifikan asam folat
Uji statistik berdasarkan ANOVA (Analysis Of Varians) dapat dilihat pada
Tabel 26 dan Tabel 27 dalam Lampiran 3 menunjukkan perbedaan nyata pada
taraf kepercayaan 5% (p>0,5) yaitu faktor jenis pasta tempe dan sayuran
fermentasi terhadap protein terlarut sedangkan pada faktor jenis jagung dan faktor
rasio tidak menunjukkan perbedaan nyata (p<0,5). Hasil uji jarak berganda
menurut Duncan oleh faktor jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi ditunjukkan
pada Tabel 11.
Diketahui masing-masing bahan baku awal sudah memiliki kandungan
protein serta ukuran partikel mempengaruhi proses formulasi fortifikan pasta. Uji
63
Duncan pada Tabel 11 menunjukkan nilai rata-rata protein berbeda nyata pada
taraf 5% (p>0,5) diperoleh pada pasta campuran tempe kacang hijau dan bayam
fermentasi. Pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli fermentasi
menghasilkan nilai rata-rata protein terlarut tertinggi (Tabel 11). Penambahan air
dalam proses formulasi membantu kelarutan protein dalam melarutkan asam-asam
amino dan peptida, hal ini disebabkan oleh adanya interaksi pada sifat hidrofilik
dari protein. Sifat protein yang mampu menyerap air (hidrofilik) disebabkan oleh
adanya rantai samping yaitu gugus karboksil dan amino sehingga dapat
membentuk ikatan hidrogen dengan air (Triyono, 2010).
Tabel 11. Uji lanjut Duncan pengaruh jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi terhadap
protein terlarut pasta fortifikan
Jenis Pasta Campuran Tempe dan
Sayuran Fermentasi Nilai rata-rata protein terlarut
Kedelai dan brokoli 0,3766a
Kacang hijau dan brokoli 1,7519a
Kedelai dan bayam 0,3096a
Kacang hijau dan bayam 0,3679b
Keterangan : Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%
4.2.1.4 Gula Reduksi (mg/mL)
Pengujian kadar gula reduksi pada jagung nikstamal menggunakan metode
Nelson – Somogy (AOAC, 1988). Prinsip dasar metode uji gula reduksi Nelson –
Somogy yaitu reaksi terjadi antara pereaksi Cu alkalis (Cu2+
) spesifik dengan gula
pereduksi menjadi Cu+ (endapan merah bata). Kemudian ketika ditambahkan
arsenomolibdat endapan tersebut akan larut dan membentuk kompleks
[AsMo4VMo8
VIO40]
7- berwarna biru kehijauan (Cu
+ diubah kembali menjadi Cu
2+).
Oleh sebab itu, gula – gula lain non pereduksi yang ada didalam sampel tidak
akan mempengaruhi reaksi yang terjadi. Intensitas warna yang terbentuk
64
menunjukkan banyaknya gula pereduksi yang terdapat dalam sampel, hal tersebut
karena konsentrasi arsenomolibdat yang tereduksi sebanding dengan konsentrasi
tembaga (I) oksida (Cu2O), sedangkan konsentrasi Cu2O sebanding dengan
konsentrasi gula pereduksi (Al-Kayyis dan Susanti, 2016).
Menurut (Septiani et al., 2004) gula reduksi merupakan senyawa
karbohidrat yang mampu mereduksi semua senyawa penerima elektron, karena
adanya gugus hemiketal dalam strukturnya. Termasuk di dalam gula reduksi
adalah monosakarida dan disakarida, kecuali sukrosa. Hasil gula reduksi dengan
penambahan nikstamal jagung mengalami peningkatan pada kandungan gula
reduksi pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi (Tabel 7). Pada sayuran
dan kacang-kacangan terdapat kandungan gula pereduksi yang dihasilkan dari
proses fermentasi. Proses fermentasi meningkatkan pemecahan gula disakarida
atau oligosakarida sehingga pembentukan gula reduksi meningkat (Marwati,
2013). Pengaruh nikstamal jagung terlihat jelas pada pasta campuran tempe
kacang hijau dan brokoli fermentasi.
Menurut Susilowati et al (2017) gula reduksi pada proses niktamal jagung
diperoleh melalui pemecahan polisakarida (pati) baik melalui reaksi panas
maupun enzimatik (secara alami oleh bakteri) selama proses perendaman dalam
air dan perebusan dengan penambahan Ca(OH)2. Proses-proses ini dimungkinkan
membentuk gula-gula yang bersifat mereduksi diantaranya adalah glukosa dan
fruktosa (Belitz et al., 1999) menurut metode NelsonSomogyi. Hubungan antara
rasio, jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi dengan jenis nikstamal jagung
terhadap gula reduksi pasta fortifikan asam folat ditunjukkan pada Gambar 20a
dan Gambar 20b
65
(a)
(b)
Gambar 20. Hubungan antara rasio, jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi dengan
jenis nikstamal jagung (a) kuning; (b) putih terhadap gula reduksi pasta
fortifikan asam folat
Pasta fortifikan dengan niktamal jagung kuning optimum pada rasio 1:1
sebesar 76,13 mg/mL, sedangkan pada nikstamal jagung putih pada rasio 1:2
sebesar 78,10 mg/mL. Perlakuan penambahan nikstamal jagung kuning dan putih
menurunkan gula reduksi. Sejalan dengan kenaikan rasio pasta campuran tempe
dan nikstamal jagung penurunan gula reduksi disebabkan terjadinya penguraian
metabolit (asam-asam organik) dan akumulasinya dengan komponen sayuran
terfermentasi (polifenol). Semakin tinggi rasio nikstamal jagung, menyebabkan
penguraian gula reduksi yang semakin tinggi (Susilowati et al., 2017).
66
Uji statistik berdasarkan ANOVA (Analysis Of Varians) dapat dilihat pada
Tabel 29 dan Tabel 30 dalam Lampiran 4 menunjukkan perbedaan nyata pada
taraf kepercayaan 5% (p>0,5) yaitu faktor jenis pasta tempe dan sayuran
fermentasi serta faktor rasio terhadap gula reduksi sedangkan pada faktor jenis
jagung tidak menunjukkan perbedaan nyata (p<0,5). Hasil uji jarak berganda
menurut Duncan oleh faktor jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi ditunjukkan
pada Tabel 12.
Tabel 12. Uji lanjut Duncan pengaruh jenis pasta tempe sayuran fermentasi (B) terhadap
gula reduksi pasta fortifikan
Jenis Pasta Campuran Tempe dan
Sayuran Fermentasi Nilai rata-rata gula pereduksi
Kedelai dan brokoli 82,0698a
Kacang hijau dam brokoli 68,7455b
Kedelai dan bayam 73,2480b
Kacang hijau dan bayam 53,3380c
Keterangan: Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%
Hasil uji jarak berganda Duncan pada Tabel 12 menunjukkan nilai rata-
rata gula reduksi pasta tempe kedelai brokoli fermentasi berbeda nyata pada taraf
5% (p>0,5) dengan pasta tempe kacang hijau brokoli fermentasi dan pasta tempe
kacang hijau dan bayam. Nilai rata-rata gula reduksi pasta kacang hijau dan
brokoli tidak berbeda nyata dengan pasta tempe kedelai bayam pada taraf 5%
(p>0,5) .
Jenis pasta yang lebih padat cenderung menghasilkan kandungan gula
pereduksi yang lebih tinggi seperti pasta tempe kedelai dengan brokoli maupun
bayam. Nilai kadar gula reduksi tertinggi (82,06 mg/mL) dihasilkan pada jenis
pasta campuran tempe kedelai dengan brokoli fermentasi dan nilai terendah (53,33
mg/mL) pada pasta campuran tempe kacang hijau dan bayam. Kecenderungan
67
yang sama tampak dari hasil uji jarak berganda Duncan pada faktor rasio
formulasi terhadap gula reduksi seperti ditunjukkan pada Tabel 13
Tabel 13. Uji lanjut Duncan pengaruh rasio pelumatan (C) terhadap gula reduksi pasta
fortifikan
Rasio pelumatan
(nikstamal jagung dan jenis pasta campuran)
Nilai rata-rata gula
pereduksi
1:1 35,4795a
2:1 33,7442a
3:1 25,5923b
4:1 21,9876c
5:1 18,6236c
Keterangan: Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%
Hasil berbeda nyata kadar gula reduksi terdapat pada rasio formulasi 3:1
(Tabel 13). Kadar gula reduksi pada rasio formulasi 1:1 tidak berbeda nyata
dengan rasio 2:1, namun berbeda nyata dengan rasio formulasi 4:1 dan 5:1.
Penambahan niktamal jagung dengan rasio berbeda cenderung menghasilkan
penurunan kandungan gula reduksi. Semakin tinggi rasio nikstamal jagung
menyebabkan gula pereduksi kurang larut dalam proses pelumatan. Hal ini diduga
semakin banyak jumlah jagung, kemampuan air sebagai pelarut tidak bekerja
maksimal sehingga pati dan gula sederhana lainnya pada jagung tidak larut
sempurna. Nilai rata-rata kadar gula reduksi tertinggi dihasilkan pada rasio
formulasi 1:1 dan terendah di rasio 5:1.
4.2.1.5 Total Gula (mg/mL)
Pengujian total gula pada jagung nikstamal menggunakan metode fenol –
sulfat. Prinsip metode ini yaitu gula sederhana, oligosakarida dan turunannya
dapat dideteksi dengan pereaksi fenol dalam asam sulfat pekat yang akan
menghasilkan warna jingga kekuningan (AOAC,1990). Menurut Susilowati et al
68
(2017) total gula pasta fortifikan merupakan gambaran keseluruhan polisakarida
(karbohidrat) sebagai sumber energi seperti pada umumnya sifat fungsional
jagung. Hasil pengujian total gula dari pasta campuran tempe dan sayuran
fermentasi dengan jenis jagung ditunjukkan pada Gambar 21a dan 21b.
(a)
(b)
Gambar 21. Hubungan antara rasio, jenis pasta tempe dan sayuran fermentasi dengan
jenis nikstamal jagung (a) kuning; (b) putih terhadap total gula pasta
fortifikan asam folat
Hasil optimum formulasi dengan nikstamal jagung kuning maupun jagung
putih terdapat pada rasio 1:1. Pasta fortifikan nikstamal jagung optimum jenis
pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli fermentasi sebesar 1465,72
mg/mL dan nikstamal jagung putih pada pasta campuran tempe kedele dan bayam
fermentasi sebesar 178,059 mg/mL. Semakin bertambah niktamal jagung yang
69
diformulasikan, kandungan total gula cenderung menurun terhadap pasta
campuran tempe dan sayuran fermentasi (Gambar 21). Hal ini diduga kelarutan
pasta sangat mempengaruhi pengujian total gula . Menurut Susilowati et al (2017)
semakin tinggi konsentrasi pembubuhan nikstamal jagung, menyebabkan semakin
tingginya penguraian karbohidrat sehingga menurunkan total gula.
Uji statistik berdasarkan ANOVA (Analysis Of Varians) dapat dilihat pada
Tabel 33 dan Tabel 34 dalam Lampiran 5 menunjukkan perbedaan nyata pada
taraf kepercayaan 5% (p>0,5) yaitu faktor jenis pasta tempe dan sayuran
fermentasi serta faktor rasio terhadap total padatan sedangkan pada faktor jenis
jagung tidak menunjukkan perbedaan nyata (p<0,5). Hasil uji jarak berganda
menurut Duncan berbeda nyata oleh faktor jenis pasta tempe dan sayuran
fermentasi ditunjukkan pada Tabel 14.
Tabel 14. Uji lanjut Duncan pengaruh jenis pasta tempe sayuran fermentasi (B) terhadap
total gula pasta fortifikan
Jenis Pasta Campuran Tempe dan Sayuran
Fermentasi Nilai rata-rata total gula
Kedelai dan brokoli 309,6666a
Kacang hijau dam brokoli 147,1136b
Kedelai dan bayam 119,3295c
Kacang hijau dan bayam 91,6363d
Keterangan: Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%
Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan (Tabel 14) menunjukkan nilai rata-rata
total gula pada faktor jenis pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi hasilnya
berbeda nyata pada taraf 5%, artinya jenis pasta tempe sayuran fermentasi
mempengaruhi kadar total gula pasta fortifikan. Jenis pasta campuran tempe
dengan brokoli cenderung lebih tinggi kadar total gulanya daripada pasta
campuran tempe dengan bayam. Hal ini disebabkan kemampuan mikroba dalam
70
menghasilkan enzim dan menghidrolisis sukrosa berbeda dengan media jenis
tempe dan jagung yang berbeda. Kecenderungan yang sama tampak dari hasil uji
jarak berganda Duncan pada faktor rasio formulasi terhadap total padatan seperti
ditunjukkan pada Tabel 15.
Tabel 15. Uji lanjut Duncan pengaruh rasio pelumatan (C) terhadap total gula pasta
fortifikan
Rasio pelumatan
(nikstamal jagung dan jenis pasta campuran) Nilai rata-rata total gula
1:1 113,3307b
2:1 90,9673b
3:1 68,2663a
4:1 74,3827ab
5:1 61,5984a
Keterangan: Setiap huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata pada taraf 5%
Berdasarkan Tabel 15 menujukkan bahwa terdapat perbedaan nyata pada
rasio kandungan total gula pasta fortifikan. Nilai rata-rata total gula paling
berbeda nyata diperoleh pada rasio formulasi 4:1, dapat dilihat pada Gambar 21(a)
dan 21(b). Nilai rata-rata total gula pada rasio formulasi 1:1 dan 2:1 tidak terlihat
berbeda nyata begitupun pada rasio 3:1 dengan 5:1. Nilai rata-rata total gula
paling tinggi terdapat pada rasio formulasi 1:1. Hal ini menunjukkan optimasi
proses formulasi pasta fortifikan terdapat pada rasio 1:1 (Gambar 21a dan 21b) .
Nilai rata-rata total gula paling rendah terdapat pada rasio formulasi 5:1.
4.3 Karakteristik Fortifikan
Fortifikan pasta dengan kandungan asam folat teringgi dilakukan
pengeringan selama 24 jam dengan suhu 50oC untuk memperoleh fortifikan
kering (serbuk). Fortifikan bentuk pasta dan kering (serbuk) dilakukan
identifikasi monomer asam folat melalui LC-MS dan ukuran partikel dengan PSA.
71
Gambar fortifikan pasta pada kondisi optimum asam folat ditunjukkan dalam
Lampiran 14 dan karakteristik fortifikan dalam bentuk pasta ditunjukkan pada
Tabel 16.
Berdasarkan Tabel 16 kandungan asam folat tertinggi dengan jenis jagung dan
pasta campuran yang berbeda cenderung paling tinggi dengan perbandingan
pelumatan 5:1. Kandungan asam folat fortifikan nikstamal jagung kuning dan
putih paling tinggi terdapat dalam pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli
pada rasio pelumatan 5:1. Berdasarkan uji folat pada pasta campuran tempe dan
sayuran dalam Tabel 7, kacang hijau dan brokoli menghasilkan kadar folat sebesar
391,70 µg/mL. Peningkatan kandungan asam folat terlihat saat penambahan
jagung nikstamal. Hal ini menunjukkan kandungan asam glutamat dalam
formulasi ketiga bahan bertambah. Kadar asam folat pada fortifikan nikstamal
jagung kuning sebesar 561.91 µg/mL, sedangkan pada nikstamal jagung putih
sebesar 570.41 µg/mL.
Tabel 16. Hasil karakteristik fortifikan dalam bentuk pasta
Jenis
Nikstamal
Jagung
Jenis
Pasta
tempe dan
sayuran
fermentasi
Rasio
(jagung,
pasta,
air)
Analisa Komponen
Asam
folat
(µg/mL)
Total
padatan
(%)
Protein
terlarut
(mg/mL)
Gula
Reduksi
(mg/mL)
Total
Gula
(mg/mL)
Kuning
Kedelai
dan
brokoli
5:1
249,61
26,83
0,41
13,81
756,82
Kacang
hijau dan
brokoli
5:1
561,91
22,52
0,32
39,11
832,12
Kedelai
dan
bayam
5:1
319,26
25,07
0,56
18,61 408,75
Kacang
hijau dan
bayam
1:1
270,27
10,85
0,36
18,66
505,79
72
Putih
Kedelai
dan
brokoli
1:1
492,65
15,30
0,44
24,08
811,17
Kacang
hijau dan
brokoli
5:1
570,41
24,14
0,39
37,84 997,04
Kedelai
dan
bayam
1:1
296,74
11,86
0,74
24,86 1780,59
Kacang
hijau dan
bayam
5:1
250,93
18,93
0,45
6,51 385,38
Hasil fortifikan dalam bentuk pasta dilakukan proses pengeringan untuk
mengetahui perbandingan kandungan asam folat fortifikan dalam bentuk kering.
Diketahui kandungan asam folat cenderung menurun namun untuk total padatan
dan protein terlarut, gula reduksi dan total gula cenderung meningkat. Kandungan
asam folat berkurang disebabkan sifat asam folat yang dapat hilang dalam kondisi
panas. Asam folat yang didapat pada fortifikan pasta campuran tempe kacang
hijau dan brokoli terjadi pengurangan dari 561.91 µg/mL menjadi 130.54 µg/mL
dan 570.41 µg/mL menjadi 150.20 µg/mL. Karakteristik fortifikan dalam bentuk
kering ditunjukkan pada Tabel 17.
Tabel 17. Hasil karakteristik fortifikan dalam bentuk kering
Jenis
Nikstamal
Jagung
Jenis Pasta
tempe dan
sayuran
fermentasi
Rasio
(jagung,
pasta,
air)
Analisa Komponen
Asam
folat
(µg/mL)
Total
padatan
(%)
Protein
terlarut
(mg/mL)
Gula
Reduksi
(mg/mL)
Total
Gula
(mg/mL)
Kuning
Kedelai dan
brokoli
5:1
101.89
91.64
1.03
23.77
2,093.18
Kacang
hijau dan
brokoli
5:1
130.54
93.07
0,83
161.37
3,187.50
Kedelai dan
bayam
5:1
152.35
91.38
0.67
31.07 1,413.26
73
Kacang
hijau dan
bayam
5:1
158.02
91.05
0.34
23.87 1,467.04
Putih
Kedelai dan
brokoli
1:1
86.82
91.31
2.08
74.19 5,638.64
Kacang
hijau dan
brokoli
5:1
150.20
87.95
0.88
199.42 3,582.95
Kedelai dan
bayam
1:1
74.23
91.54
1.81
128.24 5,281.06
Kacang
hijau dan
bayam
5:1
153.06
93.57
0.48
21.44 2,178.41
4.3.1 Identifikasi Asam Folat dengan LCMS
Identifikasi asam folat dengan LC-MS dilakukan terhadap fortifikan bentuk
pasta nikstamal jagung kuning dan putih jenis pasta campuran tempe kacang hijau
dan bayam dengan rasio pelumatan 5:1. Berdasarkan Gambar 22 (a) dapat diamati
jika standar asam folat menunjukkan 1 puncak pada T2,6 dari kisaran waktu
retensi 0-10 menit dengan intensitas relatif 100%. Berdasarkan Gambar 22 (b)
dari spektrum pada puncak T2,6 dapat diketahui bahwa pada kisaran spektrum
massa m/z 436-472 didominasi oleh puncak komponen dengan berat molekul
(BM) 442,66 pada intensitas relatif 100%, BM 442,84 dengan intensitas relatif
58,4 % dan BM 442,98 dengan intensitas relatif 45,4%.
Seperti yang telah diketahui bahwa BM asam folat adalah 441, perbedaan –
perbedaan BM yang ditunjukkan pada spektrum LC-MS disebabkan karena
kemungkinan ionisasi senyawa dengan bentuk M+, M
+ Na
+, 2M
++ atau 2M
+, Na
+
(Susilowati, 2016). Senyawa dengan berat molekul (BM) 442,66 diduga adalah
ion asam folat dalam bentuk [M+H+]. Berikut ini Gambar kromatogram LC-MS
standar asam folat
74
Gambar 22. (a) Kromatogram LC-MS standar asam folat dengan puncak
pada T2,6 dan (b) Kromatogram LC-MS standar asam folat
pada kisaran spektrum massa m/z 436-472
Spektrum standar asam folat yang terdapat dalam mass-bank berdasarkan
LC-ESI-QTOF; MS2; CE 20 ev adalah kisaran massa m/z 100-300. Senyawa
dengan berat molekul (BM) 442,14 adalah ion asam folat dalam bentuk [M+H+].
Standar asam folat yang dihasilkan mendekati standar asam folat pada mass bank
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 23 berikut ini:
Gambar 23. Spektum LCMS standar asam folat Mass-Bank pada kisaran
massa m/z 100-300
Berdasarkan Gambar 24 (a) diketahui bahwa kromatogram dari fortifikan
nikstamal jagung kuning menunjukkan 2 puncak pada T2,1 dengan intensitas
relatif 100% dan T3,2 dari kisaran waktu retensi 0-10 menit. Gambar 23 (b)
75
menunjukkan bahwa pada T2,57 dengan kisaran spektrum massa m/z 441,87 –
443,22 terdapat puncak dengan BM 442,75 dengan intensitas relatif 5,45 % yang
diduga adalah molekul asam folat [M+H+]. Spektra kromatogram tidak sama
persis dengan standar asam folat diduga ada senyawa lain selain asam folat karena
fortifikan yang dibuat terdiri dari 3 jenis campuran.
Gambar 24. (a) Kromatogram hasil fortifikan nikstamal jagung kuning
pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli dengan
puncak pada T2,1 dan T3,2 (b) kisaran spektrum massa
m/z 441,87 – 443,22.
Berdasarkan Gambar 25 (a) diketahui bahwa kromatogram dari fortifikan
nikstamal jagung kuning menunjukkan 2 puncak pada T2,1 dengan intensitas
relatif 100% dan T3,3 dari kisaran waktu retensi 0 – 10 menit. Gambar 25 (b)
menunjukkan bahwa pada T2,57 dengan kisaran m/z 441,91 – 443,07 terdapat
puncak dengan BM 442,61 dengan intensitas relatif 10,53% yang diduga adalah
molekul asam folat [M+H+].
76
Gambar 25. (a) Kromatogram hasil fortifikan nikstamal jagung putih
pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli dengan
puncak pada T2,1 dan T3,3 (b) kisaran spektrum massa
m/z 441,91 – 443,07
4.3.2 Identifikasi Ukuran Partikel dengan PSA
Identifikasi distribusi ukuran partikel asam folat dilakukan terhadap
fortifikan bentuk pasta dengan asam folat tertinggi pada nikstamal jagung kuning
dan putih dengan jenis pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli dengan
rasio pelumatan 5:1. Pengukuran partikel dengan PSA menggunakan media
pendispersi untuk mendispersikan material uji pada kedua fortifikan asam folat.
Ukuran partikel yang dihasilkan fortifikan nikstamal jagung kuning adalah
4372,5 nm dan indeks polidispersitasnya adalah 1,356, sedangkan fortifikan
nikstamal jagung putih memiliki ukuran partikel 6901,8 nm dan indeks
polidispersitasnya adalah 0,848. Ukuran partikel dalam bentuk nanopartikel
menentukan mudahnya partikel tersebut masuk ke dalam sel. Semakin kecil
ukuran partikelnya maka akan semakin mudah masuk ke dalam sel dan semakin
meningkat absorbsinya di dalam tubuh. Karakteristik ukuran partikel fortifikan
pasta ditunjukkan pada Tabel 18 dan Gambar 26
77
Tabel 18. Karakteristik partikel nano folat pada fortifikan pasta
Jenis
Nikstamal
Jagung
Jenis Pasta Tempe dan
Sayuran Fermentasi
Distribusi partikel nano folat
(nm)
Z-average
(nm)*
PI**
Kuning Kacang hijau dan brokoli 4372.5 1.356
Putih kacang hijau dan brokoli 6901.8 0.848
Keterangan: *) Diamteter nano partikel, **) partikel terdispersi
Gambar 26. Kurva Distribusi Ukuran Partikel Nanofolat Fortifikan
Nikstamal Jagung (a) kuning (b) putih
Nilai indeks polidispersitas mendekati 0 menunjukkan dispersi ukuran
partikel yang homogen sedangkan indeks polidispersitas lebih dari 0,5
menunjukkan heteroginitas yang tinggi (Avadi et al., 2010). Menurut Avadi et al
2010, sampel dengan nilai indeks polidispersitas > 0,7 memiliki distribusi ukuran
yang sangat luas. Semakin kecil angka indeks polidispersitas maka semakin
seragam ukuran partikel karena jika perbedaan ukuran antar partikel semakin
besar maka hasil tersebut akan mempengaruhi karakterisasi partikel.
Ukuran partikel pada produk bubur penting untuk diketahui karena semakin
kecil ukurannya maka akan semakin mudah diserap tubuh dalam sistem
pencernaan (Yamani et al., 2013). Ukuran partikel yang dihasilkan fortifikan
nikstamal jagung dengan pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi cukup
(a) (b)
78
besar. Ukuran partikel yang besar dapat terjadi ketika partikel-partikel yang kecil
bergabung dan menggumpal. Ukuran partikel dalam orde nanometer memiliki
kecenderungan terjadinya gumpalan yang tinggi (Yamani et al., 2013).
79
BAB V
PENUTUP
5.1 Simpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Fortifikasi pasta campuran tempe dan sayuran terfermentasi oleh jagung
nikstamal mampu meningkatkan kandungan asam folat
2. Penambahan jenis nikstamal jagung mempengaruhi kandungan asam
folat pada pasta campuran tempe dan sayuran fermentasi dan kandungan
asam folat yang tinggi pada fortifikan nikstamal jagung kuning dan putih
terdapat pada jenis pasta campuran kacang hijau dan brokoli fermentasi
dengan rasio pelumatan 5:1 sebesar 561,91 µg/mL dan 570,41 µg/mL.
3. Identifikasi monomer asam folat pada fortifikan pasta nisktamal jagung
kuning pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli terdapat kisaran
spektrum massa m/z 441,87 – 443,22 dengan BM 442,75 dengan
intensitas relatif 5,45 %.
4. Identifikasi monomer asam folat pada fortifikan nikstamal jagung putih
pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli dengan kisaran m/z
441,91 – 443,07 dengan BM 442,61 dengan intensitas relatif 10,53%.
5. Hasil distribusi ukuran partikel masing-masing fortifikan nikstamal
jagung kuning dan putih pasta campuran tempe kacang hijau dan brokoli
adalah 4372,5 nm dengan nilai indeks polidispersitas 1,356 dan 6901,8
nm dengan nilai indeks polidispersitas 0,848.
80
5.2 Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang formulasi dan aplikasi
produk pangan dengan bahan fortfikan antara jagung, tempe dan sayuran
fermentasi sehingga manfaat produk ini secara luas dapat diketahui dan
dikonsumsi oleh masyarakat.
81
DAFTAR PUSTAKA
Adejumo, B.A., Okundare, R.O., Afolayan, O.I and Balogun, S.A. 2013. Quality
attributes of yam flour (clubo) as affected by blanching water
temperature and soaking time. The International Journal of Engineering
and Science.2(1):216-221.
Agromedia. 2008. Buku Pintar Tanaman Obat. Jakarta. Diakses 22 Desember
2016, dikutip dari www.google.book.co.id
Almatsier, S. 2001. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
Amilah, S. 2012. Penggunaan Berbagai Media Tanam Terhadap Pertumbuhan
dan Perkembangan Tanaman Brokoli (Brassica oleracea varitalica) dan
Baby Kailan (Brassica oleracea var. Alboglabra baley). Wahana.
59(2):10-16
Andrianto, T.T dan Indarto, N. 2004. Budidaya dan Analisis Usaha Tani
Kedelai, Kacang Hijau dan Kacang Panjang. Yogyakarta: Absolut.
Anonim. Guidebook to Particle Size Anaysis. USA: Horiba Instrument
Corporation; 2012.
AOAC. 1990. Official Methods of Analysis. Washington: Association of Official
Analytical Chemist.
Arcot, J., Wong, S., and Ashok, K. S. 2002. Comparison of Folate Losses In
Soybean During The Preparation of Tempeh and Soymilk. J Sci Food
Agric. 82:1365–1368.
Arisman. 2004. Gizi dalam Daur Kehidupan: Buku Ajar Ilmu Gizi. Buku
Kedokteran EGC. Jakarta
Ardrey, Roberto E. 2003. Liquid Chromatoghraphy-Mass Spectrometry: An
Introduction. University of Huddersfield; UK
Astawan, M. dan Leomitro, A. 2002. Khasiat Whole Grain. Jakarta : PT
Gramedia Pustaka Utama
Avadi, M.R., Assal M.M.S., Nasser M., Saideh A., Fatemeh A., Rassoul D., and
Moreza R. Preparation and Characterization of Insulin Nanoparticles
using Chitosan and Arabic Gum with Ionic Gelation Method.
Nanomedicine; nanotechnology, Biology and Medicine 6. 2010
82
Belitz, H.D., Grosch, W., Schieberle, P. 1999. Food chemistry. ed. Springer-
Verlag. Berlin Heidelberg.
Bintang, M. 2010. Biokimia Teknik Penelitian. Jakarta : PT. Gelora Aksara
Pratama.
Blancquaert. D, Sergei S., Karen L., Hans D. S., Veerle D.B., Jacques V.,
Stephane R., Fabrice R., Wiy L. and Dominique V.D.S. 2010. Folates
and Folis Acid : From Fundamental Research Toward Sustainable
Health. Critical Reviews In Plant Science. 29:14-35.
Buckle, K.A., et.al. 1985. Ilmu Pangan. Jakarta. Universitas Indonesia (UI-
Press)
Cahyadi, W. 2008. Analisis Dan Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan.
Jakarta : Bumi Aksara.
Cahyono, B. 2001. Kubis Bunga dan Brokoli Teknik Budidaya dan Analisis
Usaha Tani. Kanisus. Yogyakarta
Charlish, A., and Davies, K.2005. Meningkatkan Kesuburan untuk Kehamilan
Alami. Jakarta : Erlangga.
Cherian, A., Seena, S., Bullock, R. K., and Antony, A.C. 2005. Insidence of
Neural Tube Defects In The Least-developed area of India: A
Population-based Study. Lancet. 366:930-931.
Choi, S. W., and Friso, S. 2005. Interactions Between Folate and Aging For
Carcinogenesis. Clin. Chem. Lab. Med. 43:1151-1157.
Cossins, E. 2000. The Fascinating Word of Folate and One-Carbon Metabolism.
Can. J. Bot. 78:691-708.
Damarjati, D.S., Marwoto. 2005. Prospek dan Pengembangan Agribisnis
Kedelai. Badan Litbang Pertanian. Departemen Pertanian. Jakarta.
Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A., and Smith, F. 1959:
Colorimetric Method for Determination of Sugars and Related
Substances, Anal. Chem. 28(3):350-356.
FAO / WHO. 1988. Requirements of Vitamin A, Iron, Folate and Vitamin B12.
51-61. Rome: FAO.
Goldberg, I. 1994. Functional Foods. Chapman and Hall. New York
83
Ginting, et al., 2003. Determination of folate retention during sofu preparation
using trienzyme treatment and microbiological essay. Indonesian
Journal of Agricultural Science. 4:12-17.
Haliza, W, Purwani, Y. E, dan Thahir, R. 2007. Pemanfaatan Kacang-Kacangan
Lokal sebagai Subtitusi Bahan Baku Tempe dan Tahu. Buletin Teknologi
Pascapanen Pertanian. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan
Pascapanen Pertanian
Horiba. 2014. A Guidebook To Particle Size Analysis. USA : Horiba
Instruments, Inc.
Integrated Taxonomic Information System (ITIS). 2016. Zea Mays L.
http://www.itis.gov. Diakses pada 19 Desember 2016.
Johnson, L.A. 2000. Corn: the major cereal of the Americas. In: Kulp K., Ponte
Jr. JG, editor. Handbook Of Cereal Sciences an Technology. Ed ke-2.
New York: Marcell Dekker Inc.
Malbasa, Loncar R., Djuric E., Klasnja M., Markov M. 2006. Scale Up of Black
Tea Batch Fermentation by Kombucha. Food and Bioproduct
Processing. 84:193-199.
Manmode, A.S., Sakarkar, D.M. and Mahajan, N.M. Nanoparticles-Tremendous
Therapeutic Potential : A Review. Int J. Pharm Tech Res: 2009.
Mendez-Montealvo, G., Sanchez-Rivera, M.M., Parades-Lopez, O. and Bello.
2006. Thermal and rheological properties of nixtamalized maize starch.
International Journal of Biological Macromolecules. 40:59-63.
Muchtadi, D. 2009. Pengantar Ilmu Gizi. Alfabeta. Bandung.
Naland, H. 2003. Kombucha Minuman Nikmat yang Menyehatkan. PT
Agromedia Pustaka: Tangerang.
Nagaraja, P., Vasantha, R.A. dan Yathirajan, H.S. 2002. Spectrophotometric
Determination of Folic Acid in Pharmaceutical Preparations by Coupling
Reactions with Iminodibenzyl or 3-Aminophenol or Sodium Molybdate
Pyrocatechol. Anal Biochem. 307:316–321.
Nelson, N., 1944. A photometric adaptation of the Somogyi method for the
determination of glucose. J Biol Chem. 153(2):375-379.
Prihananto.2004. Fortifikasi Pangan Sebagai Upaya Penanggulangan Anemia
Gizi Besi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
84
Rooney L.W., and Serna-Saldivar. 2003. Food use of whole corn and dry milled
fraction. White PJ., Johnson LA., editor. Corn: Chemistry and
Technology. 2nd
Ed. Minnesota: AACC Inc. 495-536.
Rukmana, R. 2006. Kacang Hijau: Budidaya dan Pascapanen. Yogyakarta:
Kanisius
Prihananto, Rimbawan dan Sandjaja. 2006. Pengaruh Pemberian Pangan Yang
Difortifikasi Terhadap Peningkatan Konsumsi Gizi Dan Status Anemi
Ibu Hamil. Departemen Gizi Masyarakat Institut Pertanian Bogor,
Puslibanggizi, Depkes Bogor.
Rychlik, M., Englerta, K., Kapfera, S dan Kirchhoffb, E. 2007. Folate Content of
Legumes Determinated by Optimized Enzyme Treatment and Stable
Isotope Dilution Assays. J. Food Compos Anal. 20: 411-419.
Sediaoetama. 1989. Ilmu Gizi untuk Mahasiswa dan Profesi Jilid II. Penerbit
Dian Rakyat. Jakarta
Scott, J., Rebeille F., and Fletcher J. 2000. Folic Acid and Folate: The Feasibility
for Nutritional Enhancement In Plants Foods. Science Food Agriculture.
80:795-824.
Shane, B. 2008. Folate and Vitamin B12 Metabolism: Overview and Interaction
with Riboflavin, Vitamin B6, and Polymorphisms. The United Nations
University. Food and Nutrition Bulletin. 29(2) (supplement).
Sidharta, VM., dan Gunardi, S.2011. Anensefali Fetus pada Ibu dengan Dugaan
Defisiensi Asam Folat. Damianus Journal of Medicine. 10(2)Juni
2011:111-116
Siagian, Albiner. 2003. Pendekatan Fortifikasi Pangan Untuk Mengatasi
Masalah Kekurangan Zat Gizi Mikro. Fakultas Kesehatan Masyarakat:
Universitas Sumatera Utara.
Soekatra, M. 2005. Pertimbangan Nilai Hayati Gizi Fortifikan pada Makanan
Anak yang Difortifikasi. Bogor:Institut Pertanian Bogor.
Storozhenko S., De Brouwer W,. Volckert M,. Navarette O.., Blancquaert D.,
Zhang G.F., Lambert W., and Var Deer Straeten, D. 2007. Folate
fortification of Rice by Metabolic Engineering. Natural Biotechnology.
5:1277-1279
Suarni dan S Widowati. 2007. Struktur, komposisi, dan nutrisi jagung. Dalam
Jagung. Pusat Penelitian Tanaman Pangan, Bogor.
85
Suarni dan Yasin Muh. 2011. Jagung sebagai Sumber Pangan Fungsional. Iptek
Tanaman Pangan. 6(1).
Subekti, N. A., Syafruddin., Roy Efendi dan Sri Sunarti., 2008. Morfologi
Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung. Balai Penelitian Tanaman
Serelia, Maros.
Suhendro, E.L. dan Rooney, L.W. 1999. Perspectives on Nixtmalization
(Alkaline Cooking) of Maize for Tortillas and Snacks. Cereal Foods
World. 44(7).
Susilowati, Agustine. 2015. Laporan Akhir Kegiatan Tematik-sub penelitian
fermentasi sayuran. Penelitian Kimia – LIPI, Kawasan PUSPIPTEK,
Serpong, Tangerang.
Susilowati, A., Iskandar, Y.M., Melanie, H., Maryati, Y., Lotulung, P.D.,
Aryani, D.G. 2016. Pengembangan Konsentrat Sayuran Hijau dan
Kacang-Kacangan Terfermentasi pada Jagung (Zea mays L.) Pramasak
sebagai Sumber Asam Folat untuk Formula Pangan Pintar. Laporan
Hasil Penelitian, Program Tematik, Kedeputian IPT, Tahun Anggaran
2016, Pusat Penelitian Kimia – LIPI, Kawasan PUSPIPTEK, Serpong,
Tangerang Selatan.
Susilowati, A., Aspiyanto, Maryati, Y., Melanie, H., Lotulung, P.D. 2017.
Potency of microfiltration membrane process in purifying broccoli
(Brassica oleracea L.) fermented by lactic acid bacteria (LAB) as
functional food. AIP Conference Proceedings. 1803(20028). doi:
10.1063/1.4973155
Susilowati, A., Melanie, H. 2017. Characterization of fermented broccoli
(Brassica oleracea L.) and spinach (Amaranthus sp.) produced using
microfiltration membrane as folic acid source for smart food formula.
MATEC Web of Conferences. 101(1005). EDP Sciences. doi: 10.1051/
matecconf/201710101005
Susilowati, A., Aspiyanto, Maryati, Y., Lotulung, P.D. 2017. Laporan Hasil
Penelitian Formulasi Nikstamal Jagung, Tempe, dan Sayuran Fermentasi
dalam Perolehan Pasta Fortifikan sebagai Sumber Asam Folat Alami.
Laporan Hasil Penelitian, Program Tematik, Kedeputian IPT, Tahun
Anggaran 2016, Pusat Penelitian Kimia – LIPI, Kawasan PUSPIPTEK,
Serpong, Tangerang Selatan.
Triyono, Agus. 2010. Mempelajari Pengaruh Penambahan Beberapa Asam Pada
Proses Isolasi Protein Terhadap Tepung Protein Isolat Kacang Hijau
(Phaseolus radiatus L).Seminar Rekayasa Kimia dan Proses.ISSN:1411-
4216
86
USDA. 2016. USDA National Nutrient Database for Standard Reference,
Nutrients : Folate, DFE (µg). The National Agricultural Library.
United States Department of Agriculture (USDA). 2008. Plants profile: Natural
Resource Conservation Service dikutip dari www.USDA.com.
Winarno, F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka
Utama.
Yamani BV, Sanabria GG, Filho FF. 2013. The physical, chemical and
functional characterication of starches from Andean tubers: Oca (Oxalis
tuberosa Molina), olluco (Ullucus tuberosus Caldas) and mashua
(Tropaeolum tuberosum Ruiz & Pavon). Brazilian Journal of
Pharmaceutical Sciences. 49.
87
Lampiran 1. Hasil uji statistik asam folat
Tabel 19. Data hasil analisa asam folat (µg/ml)
Pasta
Tempe dan
Sayuran
Fermentasi
Rasio Jagung
dan Pasta
Tempe
Sayuran
Fermentasi
Konsentrasi Folat
(µg/ml)
Jenis
Jagung 1 2 Jumlah Rata-
Rata
Jagung
Kuning
(A1)
Kedelai dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 174.89 100.48 275.37 137.69
C2 (2:1) 134.07 163.93 298.00 149.00
C3 (3:1) 557.78 209.04 766.82 383.41
C4 (4:1) 143.56 207.44 351.00 175.50
C5 (5:1) 220.07 279.15 499.22 249.61
Jumlah 1230.37 960.04 2190.41 1095.20
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 211.22 740.15 951.37 475.69
C2 (2:1) 122.89 749.11 872.00 436.00
C3 (3:1) 259.74 724.63 984.37 492.19
C4 (4:1) 238.37 814.89 1053.26 526.63
C5 (5:1) 287.63 836.19 1123.81 561.91
Jumlah 1119.85 3864.96 4984.81 2492.41
Kedelai dan
Bayam
(B3)
C1 (1:1) 303.37 209.56 512.93 256.46
C2 (2:1) 296.30 220.00 516.30 258.15
C3 (3:1) 273.15 180.26 453.41 226.70
C4 (4:1) 269.70 332.37 602.07 301.04
C5 (5:1) 309.15 329.37 638.52 319.26
Jumlah 1451.67 1271.56 2723.22 1361.61
Kacang
Hijau dan
Bayam
(B4)
C1 (1:1) 98.41 442.15 540.56 270.28
C2 (2:1) 163.78 545.96 709.74 354.87
C3 (3:1) 128.33 610.74 739.07 369.54
C4 (4:1) 184.48 546.44 730.93 365.46
C5 (5:1) 170.63 583.22 753.85 376.93
Jumlah 745.63 2728.52 3474.15 1737.07
Total 4547.52 8825.07 13372.59 6686.30
Jagung
Putih
(A2)
Kedelai dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 144.56 840.74 985.30 492.65
C2 (2:1) 138.74 134.93 273.67 136.83
C3 (3:1) 137.81 198.67 336.48 168.24
C4 (4:1) 114.56 198.04 312.59 156.30
C5 (5:1) 161.15 153.89 315.04 157.52
Jumlah 696.81 1526.26 2223.07 1111.54
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 185.67 695.26 880.93 440.46
C2 (2:1) 198.70 671.04 869.74 434.87
C3 (3:1) 226.41 703.48 929.89 464.94
C4 (4:1) 194.48 784.63 979.11 489.56
C5 (5:1) 324.33 816.48 1140.81 570.41
88
Jumlah 1129.59 3670.89 4800.48 2400.24
Kedelai dan
Bayam
(B3)
C1 (1:1) 303.59 289.89 593.48 296.74
C2 (2:1) 229.00 286.63 515.63 257.81
C3 (3:1) 241.04 199.89 440.93 220.46
C4 (4:1) 219.67 181.48 401.15 200.57
C5 (5:1) 254.07 278.41 532.48 266.24
Jumlah 1247.37 1236.30 2483.67 1241.83
Kacang
Hijau dan
Bayam(B4)
C1 (1:1) 158.33 107.44 265.78 132.89
C2 (2:1) 191.19 159.00 350.19 175.09
C3 (3:1) 192.22 196.41 388.63 194.31
C4 (4:1) 208.33 160.32 368.65 184.33
C5 (5:1) 259.67 242.19 501.85 250.93
Jumlah 1009.74 865.36 1875.10 937.55
Total 4083.52 7298.80 11382.32 5691.16
Jumlah Total 8631.04 16123.87 24754.91 12377.46
Jumlah Total Kuadrat
7449480
3.15
25997931
5.99
Derajat bebas (db) untuk pengaruh utama dan interaksi faktor-faktor A,B, dan C,
sebagai berikut:
1. db faktor jenis jagung(A) = a-1 = 2-1 = 1
2. db faktor jenis pasta tempe dan sayuran terfermentasi (B) = b-1 = 4-1 = 3
3. db faktor rasio ( C ) = c-1 = 5-1 = 4
4. db interaksi (AB) = (a-1)(b-1) = (2-1)(4-1) = 3
5. db interaksi (AC) = (a-1)(c-1) = (2-1)(5-1) = 4
6. db interaksi (BC) = (b-1)(c-1) = (4-1)(5-1) = 12
7. db interaksi (ABC) = (a-1)(b-1)(c-1) = (2-1)(4-1)(5-1) = 12
8. db kelompok = r-1 =2-1 =1
9. db perlakuan = abc-1= (2)(4)(5)-1 = 39
10. db galat = (r-1)(abc-1) = (2-1)(40-1) = 39
11. db total = rabc – 1 = (2)(2)(4)(5)-1 = 79
89
Tabel 20. Hasil Analisis sidik ragam untuk Folat Fortifikan Pasta
Sumber keragaman DB JK KT F
hitung
F tabel
5% 1%
Kelompok 1 545683.7422
Perlakuan 39 1695060.3149
Jenis Jagung (A) 1 103387.9220 103387.9220 2.3882
tn 4.089 2.840
Jenis Pasta tempe dan
sayuran terfermentasi (B) 3 842842.0592 280947.3531 6.4898n 2.848 2.235
Rasio © 4 85242.3648 21310.5912 0.4923tn 2.618 2.090
Interaksi (AB) 3 209924.9907 69974.9969 1.6164tn 2.848 2.235
Interaksi (AC) 4 8784.1105 2196.0276 0.0507tn 2.618 2.090
Interaksi (BC) 12 119319.4127 9943.2844 0.2297tn 2.009 1.716
Interaksi (ABC) 12 325559.4550 27129.9546 0.6267tn 2.009 1.716
Galat 39 1688333.7551 43290.6091
Total 79 5624138.1272
Sy = = = 33.3169
Tabel 21. Hasil uji lanjutan Duncan Faktor Perlakuan Jenis Pasta Tempe dan
Sayuran terfermentasi (b) terhadap asam folat
SSR LSR Kode
Sampel
Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyata 1 2 3
- - B3 438.2315 -
a
2.863 95.3863 B4 463.5278 25.2963 -
b
3.013 100.3838 B1 626.3612 188.1297 162.8334 - c
3.102 103.3490 B2 793.6112 350.9631 330.0834 167.2500 d
Keterangan : *) berbeda nyata pada taraf 5%
90
Lampiran 2. Hasil uji statistik total padatan
Tabel 22. Data hasil analisa total padatan (%)
Pasta
Tempe dan
Sayuran
Fermentasi
Rasio Jagung
dan Pasta
Tempe
Sayuran
Fermentasi
Total Padatan %
Jenis
Jagung
1 2 Jumlah Rata-
Rata
Jagung
Kuning
(A1)
Kedelai dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 11.86 12.58 24.43 12.22
C2 (2:1) 18.16 16.93 35.09 17.55
C3 (3:1) 19.29 18.60 37.89 18.95
C4 (4:1) 21.66 40.30 61.96 30.98
C5 (5:1) 24.08 29.58 53.67 26.83
Jumlah 95.05 117.99 213.04 106.52
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 11.02 9.02 20.04 10.02
C2 (2:1) 13.76 13.20 26.95 13.48
C3 (3:1) 18.75 17.72 36.47 18.23
C4 (4:1) 21.56 19.21 40.77 20.39
C5 (5:1) 23.53 21.51 45.04 22.52
Jumlah 88.61 80.67 169.28 84.64
Kedelai dan
Bayam
(B3)
C1 (1:1) 17.38 11.80 29.19 14.59
C2 (2:1) 17.97 17.31 35.28 17.64
C3 (3:1) 23.26 20.41 43.67 21.83
C4 (4:1) 24.31 21.69 46.00 23.00
C5 (5:1) 27.65 22.49 50.14 25.07
Jumlah 110.57 93.70 204.27 102.14
Kacang
Hijau dan
Bayam
(B4)
C1 (1:1) 11.33 10.36 21.69 10.84
C2 (2:1) 11.04 17.35 28.38 14.19
C3 (3:1) 21.44 22.45 43.89 21.94
C4 (4:1) 22.91 20.07 42.98 21.49
C5 (5:1) 21.09 22.77 43.86 21.93
Jumlah 87.80 92.99 180.80 90.40
Total 382.03 385.35 767.39 383.69
Jagung
Putih
(A2)
Kedelai dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 12.10 18.51 30.61 15.31
C2 (2:1) 17.41 21.24 38.65 19.33
C3 (3:1) 21.20 20.78 41.97 20.99
C4 (4:1) 22.81 22.92 45.73 22.87
C5 (5:1) 24.94 25.85 50.80 25.40
Jumlah 98.47 109.30 207.77 103.88
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 10.01 9.93 19.94 9.97
C2 (2:1) 16.17 15.50 31.67 15.84
C3 (3:1) 20.67 20.98 41.65 20.83
C4 (4:1) 20.97 22.88 43.85 21.92
91
C5 (5:1) 23.56 24.73 48.29 24.14
Jumlah 91.39 94.01 185.40 92.70
Kedelai dan
Bayam
(B3)
C1 (1:1) 11.75 11.97 23.72 11.86
C2 (2:1) 17.73 17.89 35.62 17.81
C3 (3:1) 20.93 20.62 41.55 20.78
C4 (4:1) 26.63 23.17 49.80 24.90
C5 (5:1) 23.95 25.33 49.29 24.64
Jumlah 100.99 98.99 199.98 99.99
Kacang
Hijau dan
Bayam(B4)
C1 (1:1) 11.99 12.14 24.13 12.07
C2 (2:1) 16.06 14.95 31.01 15.50
C3 (3:1) 20.28 21.37 41.65 20.82
C4 (4:1) 29.46 23.75 53.21 26.61
C5 (5:1) 20.03 17.82 37.86 18.93
Jumlah 97.83 90.02 187.86 93.93
Total 388.67 392.33 781.00 390.50
Jumlah Total 770.71 777.68 1548.39 774.19
Jumlah Total
Kuadrat 593989.90 604787.43
Tabel 23. Hasil Analisis sidik ragam untuk Total Padatan Fortifikan Pasta
Sumber keragaman DB JK KT F
hitung
F tabel
5% 1%
Kelompok 1 0.6079
Perlakuan 39 2032.8533
Jenis Jagung (A) 1 2.3174 2.3174 0.2841tn
4.089 2.840
Jenis Pasta tempe dan
sayuran terfermentasi (B) 3 141.0978 47.0326 5.7667tn
2.848 2.235
Rasio © 4 1648.6485 412.1621 50.5355n 2.618 2.090
Interaksi (AB) 3 15.4771 5.1590 0.6326tn
2.848 2.235
Interaksi (AC) 4 10.3481 2.5870 0.3172tn
2.618 2.090
Interaksi (BC) 12 89.0239 7.4187 0.9096tn
2.009 1.716
Interaksi (ABC) 12 125.9406 10.4950 1.2868tn
2.009 1.716
Galat 39 318.0796 8.1559
Total 79 4384.3942 -
Sy = = = 0.4573
92
Tabel 24. Hasil uji lanjutan Duncan Faktor Perlakuan Jenis Pasta Tempe dan
Sayuran terfermentasi (b) terhadap Total Padatan
SSR LSR
Kode
Sampel Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyata 1 2 3
- - B2 9.9943 -
a
2.863 1.3093 B3 14.6567 4.6624 -
b
3.013 1.3779 B4 19.5310 9.5366 4.8743 - c
3.102 1.4186 B1 105.2018 14.4109 90.5451 85.6709 d
Tabel 25. Hasil Uji lanjutan Duncan faktor perlakuan jenis rasio ( C )
SSR LSR
Kode
Sampel Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyata 1 2 3 4
- - C1 12.1094 -
a
2.863 1.3093 C2 16.4163 4.3069 -
b
3.013 1.3779 C3 20.5465 8.4371 4.1302 -
c
3.102 1.4186 C5 23.6835 15.7043 7.2672 3.1370 - d
3.227 1.4757 C4 24.0187 26.4437 10.7394 3.4722 0.3352 d
93
Lampiran 3. Hasil uji statistik protein terlarut
Tabel 26. Data Hasil analisa protein terlarut (mg/mL)
Pasta
Tempe dan
Sayuran
Fermentasi
Rasio Jagung
dan Pasta
Tempe
Sayuran
Fermentasi
Konsentrasi Protein
Terlarut (mg/mL)
Jenis
Jagung 1 2 Jumlah Rata-
Rata
Jagung
Kuning
(A1)
Kedelai
dan Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 0.42 0.45 0.87 0.44
C2 (2:1) 0.22 0.43 0.65 0.33
C3 (3:1) 0.18 0.34 0.52 0.26
C4 (4:1) 0.27 0.38 0.64 0.32
C5 (5:1) 0.32 0.50 0.82 0.41
Jumlah 1.41 2.09 3.50 1.75
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 0.27 0.28 0.55 0.28
C2 (2:1) 0.38 0.31 0.68 0.34
C3 (3:1) 0.33 0.30 0.64 0.32
C4 (4:1) 0.35 0.31 0.66 0.33
C5 (5:1) 0.30 0.34 0.64 0.32
Jumlah 1.63 1.55 3.18 1.59
Kedelai
dan Bayam
(B3)
C1 (1:1) 0.84 0.46 1.31 0.65
C2 (2:1) 0.83 0.39 1.22 0.61
C3 (3:1) 0.74 0.39 1.13 0.57
C4 (4:1) 0.74 0.27 1.01 0.50
C5 (5:1) 0.75 0.38 1.13 0.57
Jumlah 3.90 1.89 5.79 2.90
Kacang
Hijau dan
Bayam
(B4)
C1 (1:1) 0.52 0.21 0.73 0.37
C2 (2:1) 0.52 0.24 0.76 0.38
C3 (3:1) 0.50 0.22 0.72 0.36
C4 (4:1) 0.52 0.25 0.77 0.39
C5 (5:1) 0.53 0.23 0.76 0.38
Jumlah 2.59 1.15 3.74 1.87
Total 9.53 6.68 16.22 8.11
Jagung
Putih
(A2)
Kedelai
dan Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 0.40 0.47 0.87 0.44
C2 (2:1) 0.20 0.45 0.64 0.32
C3 (3:1) 0.25 0.40 0.65 0.32
C4 (4:1) 0.26 0.40 0.66 0.33
C5 (5:1) 0.22 0.47 0.69 0.34
Jumlah 1.33 2.18 3.51 1.75
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 0.32 0.36 0.69 0.34
C2 (2:1) 0.44 0.35 0.79 0.39
C3 (3:1) 0.22 0.34 0.56 0.28
C4 (4:1) 0.40 0.42 0.82 0.41
C5 (5:1) 0.44 0.34 0.78 0.39
Jumlah 1.82 1.82 3.63 1.82
94
Kedelai
dan Bayam
(B3)
C1 (1:1) 0.94 0.55 1.49 0.74
C2 (2:1) 0.81 0.51 1.32 0.66
C3 (3:1) 0.73 0.42 1.15 0.57
C4 (4:1) 0.76 0.35 1.11 0.55
C5 (5:1) 0.72 0.39 1.11 0.55
Jumlah 3.95 2.21 6.16 3.08
Kacang
Hijau dan
Bayam(B4)
C1 (1:1) 0.56 0.43 0.99 0.50
C2 (2:1) 0.49 0.40 0.89 0.45
C3 (3:1) 0.54 0.28 0.82 0.41
C4 (4:1) 0.52 0.35 0.87 0.44
C5 (5:1) 0.55 0.35 0.89 0.45
Jumlah 2.66 1.81 4.47 2.23
Total 9.76 8.01 17.77 8.88
Jumlah Total 19.29 14.69 33.98 16.99
Jumlah Total
Kuadrat 372.21 215.84
Tabel 27. Hasil Analisis sidik ragam untuk Protein Terlarut Formulasi Pasta
Sumber keragaman DB JK KT F
hitung
F tabel
5% 1%
Kelompok 1 0.2646 -
Perlakuan 39 1.0766 -
Jenis Jagung (A) 1 0.0302 0.0302 1.2963tn 4.089 2.840
Jenis Pasta tempe dan
sayuran terfermentasi (B) 3 0.8558 0.2853 12.2616n 2.848 2.235
Rasio © 4 0.0600 0.0150 0.6449tn
2.618 2.090
Interaksi (AB) 3 0.0133 0.0044 0.1901tn
2.848 2.235
Interaksi (AC) 4 0.0085 0.0021 0.0916tn
2.618 2.090
Interaksi (BC) 12 0.0881 0.0073 0.3154tn
2.009 1.716
Interaksi (ABC) 12 0.0207 0.0017 0.0742tn
2.009 1.716
Galat 39 0.9074 0.0233
Total 79 3.3252 -
Sy = = = 2.0005
95
Tabel 28. Hasil uji lanjutan Duncan Faktor Perlakuan Jenis Pasta Tempe dan
Sayuran terfermentasi (b) terhadap Protein Terlarut
SSR LSR
Kode
Sampel
Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyata 1 2 3
- - B3 0.3096 -
a
2.863 0.0699 B4 0.3679 0.0583 -
a
3.013 0.0736 B1 0.3766 0.0670 0.0086 - a
3.102 0.0758 B2 1.7519 0.0756 1.3840 1.3753 b
96
Lampiran 4. Hasil uji statistik gula reduksi
Tabel 29. Data Hasil analisa gula reduksi(mg/mL)
Pasta
Tempe dan
Sayuran
Fermentasi
Rasio Jagung
dan Pasta
Tempe
Sayuran
Fermentasi
Konsentrasi Gula
Reduksi (mg/ml)
Jenis
Jagung
1 2 Jumlah Rata-
Rata
Jagung
Kuning
(A1)
Kedelai
dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 18.25 31.57 49.82 24.91
C2 (2:1) 8.38 34.22 42.60 21.30
C3 (3:1) 2.72 28.39 31.11 15.55
C4 (4:1) 14.27 22.81 37.08 18.54
C5 (5:1) 6.16 21.47 27.62 13.81
Jumlah 49.77 138.46 188.23 94.12
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 91.08 61.17 152.25 76.13
C2 (2:1) 76.68 60.10 136.78 68.39
C3 (3:1) 60.09 53.33 113.42 56.71
C4 (4:1) 50.41 55.06 105.47 52.74
C5 (5:1) 36.46 41.76 78.22 39.11
Jumlah 314.72 271.43 586.15 293.08
Kedelai
dan Bayam
(B3)
C1 (1:1) 15.91 21.67 37.58 18.79
C2 (2:1) 17.69 15.13 32.82 16.41
C3 (3:1) 15.24 14.86 30.10 15.05
C4 (4:1) 17.09 12.91 30.00 15.00
C5 (5:1) 24.08 13.15 37.22 18.61
Jumlah 90.01 77.72 167.73 83.87
Kacang
Hijau dan
Bayam
(B4)
C1 (1:1) 15.17 22.15 37.32 18.66
C2 (2:1) 13.75 31.11 44.86 22.43
C3 (3:1) 7.79 17.81 25.60 12.80
C4 (4:1) 2.60 16.53 19.13 9.57
C5 (5:1) 2.58 6.67 9.25 4.63
Jumlah 41.90 94.27 136.17 68.09
Total 496.41 581.88 1078.29 539.14
Jagung
Putih
(A2)
Kedelai
dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 21.57 26.60 48.16 24.08
C2 (2:1) 9.54 13.79 23.32 11.66
C3 (3:1) 6.81 19.29 26.09 13.05
C4 (4:1) 10.99 14.73 25.72 12.86
C5 (5:1) 3.58 13.16 16.74 8.37
Jumlah 52.48 87.56 140.05 70.02
Kacang
Hijau dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 86.98 35.75 122.73 61.36
C2 (2:1) 87.02 69.19 156.21 78.10
C3 (3:1) 72.72 27.22 99.93 49.97
C4 (4:1) 26.28 48.35 74.63 37.32
C5 (5:1) 40.23 35.45 75.68 37.84
97
Jumlah 313.23 215.96 529.19 264.59
Kedelai
dan Bayam
(B3)
C1 (1:1) 19.08 30.64 49.72 24.86
C2 (2:1) 17.18 40.71 57.88 28.94
C3 (3:1) 11.06 43.08 54.14 27.07
C4 (4:1) 14.61 30.78 45.39 22.69
C5 (5:1) 14.99 25.22 40.21 20.10
Jumlah 76.91 170.43 247.35 123.67
Kacang
Hijau dan
Bayam(B4)
C1 (1:1) 25.95 44.13 70.08 35.04
C2 (2:1) 10.66 34.77 45.42 22.71
C3 (3:1) 7.48 21.60 29.08 14.54
C4 (4:1) 2.40 11.96 14.36 7.18
C5 (5:1) 2.81 10.21 13.02 6.51
Jumlah 49.30 122.67 171.97 85.98
Total 491.92 596.62 1088.55 544.27
Jumlah Total 988.33 1178.50 2166.84 1083.42
Jumlah Total
Kuadrat 976802.12 1388869.32
Tabel 30. Hasil Analisis sidik ragam untuk gula reduksi fortifikan pasta
Sumber keragaman DB JK KT F
hitung
F tabel
5% 1%
Kelompok 1 452.0579
Perlakuan 39 29038.6334
Jenis Jagung (A) 1 1.3158 1.3158 0.0084tn
4.089 2.840
Jenis Pasta tempe dan
sayuran terfermentasi
(B) 3 22259.6922 7419.8974 47.5408n 2.848 2.235
Rasio © 4 3433.9149 858.4787 5.5004n 2.618 2.090
Interaksi (AB) 3 658.0159 219.3386 1.4053tn
2.848 2.235
Interaksi (AC) 4 122.1739 30.5435 0.1957tn
2.618 2.090
Interaksi (BC) 12 1905.8443 158.8204 1.0176tn
2.009 1.716
Interaksi (ABC) 12 657.6764 54.8064 0.3512tn
2.009 1.716
Galat 39 6086.8987 156.0743
Total 79 64616.2234 -
Sy = = = 2.0005
98
Tabel 31. Hasil uji lanjutan Duncan Faktor Perlakuan Jenis Pasta Tempe dan
Sayuran terfermentasi (b) terhadap Gula Reduksi
SSR LSR
Kode
Sampel
Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyat
a 1 2 3
- - B4 53.3380 -
a
2.863 5.7274 B2 68.7455 15.4075 -
b
3.013 6.0274 B3 73.2480 19.9100 4.5025 - c
3.102 6.2055 B1 82.0698 24.4125 13.3243 8.8218 d
Tabel 32. Hasil Uji lanjutan Duncan faktor perlakuan jenis rasio ( C )
SSR LSR Kode
Sampel
Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyata 1 2 3 4
- - C5 18.6236 -
a
2.863 5.7274 C4 21.9876 3.3641 -
a
3.013 6.0274 C3 25.5923 6.9688 3.6047 -
b
3.102 6.2055 C2 33.7442 18.7253 11.7566 8.1519 - c
3.227 6.4555 C1 35.4795 40.3691 21.6438 9.8872 1.7353 c
99
Lampiran 5. Hasil uji statistik total gula
Tabel 33. Data Hasil analisa total gula (mg/mL)
Pasta
Tempe
dan
Sayuran
Ferment
asi
Rasio
Jagung dan
Pasta
Tempe
Sayuran
Fermentasi
Konsentrasi
Total Gula (mg/ml)
Jenis
Jagung
1 2 Jumlah Rata-
Rata
Jagung
Kuning
(A1)
Kedelai
dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 1110.23 770.91 1881.14 940.57
C2 (2:1) 357.65 813.41 1171.06 585.53
C3 (3:1) 612.95 604.62 1217.58 608.79
C4 (4:1) 876.06 357.27 1233.33 616.67
C5 (5:1) 480.30 1033.33 1513.64 756.82
Jumlah 3437.20 3579.55 7016.74 3508.37
Kacang
Hijau
dan
Brokoli
(B2)
C1 (1:1) 1787.12 1144.32 2931.44 1465.72
C2 (2:1) 1349.24 1067.58 2416.82 1208.41
C3 (3:1) 1505.30 483.71 1989.02 994.51
C4 (4:1) 1397.73 1046.21 2443.94 1221.97
C5 (5:1) 593.94 1070.30 1664.24 832.12
Jumlah 6633.33 4812.12 11445.45 5722.73
Kedelai
dan
Bayam
(B3)
C1 (1:1) 1616.14 676.06 2292.20 1146.10
C2 (2:1) 1602.12 492.65 2094.77 1047.39
C3 (3:1) 1398.33 372.73 1771.06 885.53
C4 (4:1) 1187.05 293.86 1480.91 740.45
C5 (5:1) 455.53 361.97 817.50 408.75
Jumlah 6259.17 2197.27 8456.44 4228.22
Kacang
Hijau
dan
Bayam
(B4)
C1 (1:1) 549.85 461.74 1011.59 505.80
C2 (2:1) 495.91 911.21 1407.12 703.56
C3 (3:1) 421.36 407.88 829.24 414.62
C4 (4:1) 340.45 352.42 692.88 346.44
C5 (5:1) 300.45 711.67 1012.12 506.06
Jumlah 2108.03 2844.92 4952.95 2476.48
Total 18437.73 13433.86 31871.59 15935.80
Jagung
Putih
(A2)
Kedelai
dan
Brokoli
(B1)
C1 (1:1) 759.62 862.73 1622.35 811.17
C2 (2:1) 563.41 590.45 1153.86 576.93
C3 (3:1) 325.30 491.89 817.20 408.60
C4 (4:1) 680.91 311.97 992.88 496.44
C5 (5:1) 321.36 462.27 783.64 391.82
Jumlah 2650.61 2719.32 5369.92 2684.96
Kacang
Hijau
dan
C1 (1:1) 1719.70 1233.41 2953.11 1476.55
C2 (2:1) 1065.15 1291.21 2356.36 1178.18
C3 (3:1) 964.39 712.05 1676.44 838.22
100
Brokoli
(B2) C4 (4:1) 1685.61 916.14 2601.74 1300.87
C5 (5:1) 1349.24 644.85 1994.09 997.05
Jumlah 6784.09 4797.65 11581.74 5790.87
Kedelai
dan
Bayam
(B3)
C1 (1:1) 2768.82 792.35 3561.17 1780.59
C2 (2:1) 2117.35 629.62 2746.97 1373.49
C3 (3:1) 868.82 564.77 1433.60 716.80
C4 (4:1) 1264.12 428.71 1692.83 846.41
C5 (5:1) 1020.07 279.70 1299.77 649.89
Jumlah 8039.19 2695.15 10734.34 5367.17
Kacang
Hijau
dan
Bayam(
B4)
C1 (1:1) 821.52 1058.41 1879.92 939.96
C2 (2:1) 439.70 768.11 1207.80 603.90
C3 (3:1) 780.61 407.88 1188.48 594.24
C4 (4:1) 360.91 401.82 762.73 381.36
C5 (5:1) 370.15 400.61 770.76 385.38
Jumlah 2772.88 3036.82 5809.70 2904.85
Total 20246.77 13248.94 33495.71 16747.85
Jumlah Total 38684.49 26682.80 65367.30 32683.65
Jumlah
Total
Kuadrat
149649006
8.30
711971975.
94
Tabel 34. Hasil Analisis sidik ragam untuk total gula fortifikan pasta
Sumber
keragaman DB JK KT
F
hitung
F tabel
5% 1%
Kelompok 1 1800507.3057
Perlakuan 39 9915536.9081
Jenis Jagung (A) 1 32971.8976 32971.8976 0.1993tn
4.089 2.840
Jenis Pasta tempe
dan sayuran
terfermentasi (B) 3 4979060.4787 1659686.8262 10.0317n 2.848 2.235
Rasio © 4 2759141.1551 689785.2888 4.1693n 2.618 2.090
Interaksi (AB) 3 399699.8705 133233.2902 0.8053tn
2.848 2.235
Interaksi (AC) 4 235418.2137 58854.5534 0.3557tn
2.618 2.090
Interaksi (BC) 12 1060640.1020 88386.6752 0.5342tn
2.009 1.716
Interaksi (ABC) 12 448605.1904 37383.7659 0.2260tn
2.009 1.716
Galat 39 6452339.5225 165444.6031
Total 79 28083920.6444
Sy = = = 65.1319
101
Tabel 35. Hasil uji lanjutan Duncan Faktor Perlakuan Jenis Pasta Tempe dan
Sayuran terfermentasi (b) terhadap Total Gula
SSR LSR
Kod
e
Sam
pel
Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyat
a 1 2 3
- - B4 916.3636 -
a
2.863 186.4727 B3 1193.2955 276.9318 -
b
3.013 196.2425 B2 1471.1364 554.7728 277.8409 - c
3.102 202.0393 B1 3096.6666 832.6137 1903.3712 1625.5302 d
Tabel 36. Hasil Uji lanjutan Duncan faktor perlakuan jenis rasio ( C )
SSR LSR
Kod
e
Sam
pel
Rata-rata
perlakuan
Perlakuan Taraf
Nyata
1 2 3 4
- - C5 615.9847 -
a
2.863 186.4727 C3 682.6632 66.6785 -
a
3.013 196.2425 C4 743.8274 127.8427
61.164
2 -
ab
3.102 202.0393 C2 909.6736 354.8531
227.01
04 165.8461 - b
3.227 210.1808 C1 1133.3072 971.3432
616.49
01 389.4797
223.6
336 b
102
Lampiran 6. Standar asam folat
Tabel 14. Absorbansi standar asam folat
Konsentrasi (µg / mL) Absorbansi
0 0.0000
4 0.0594
8 0.1274
12 0.1640
16 0.2227
20 0.2567
103
Lampiran 7. Standar protein terlarut
Tabel 15. Absorbansi standar protein terlarut
Konsentrasi mg/mL Absorbansi
0.0000 0.0000
0.0020 0.0640
0.0050 0.0970
0.0100 0.1620
0.0150 0.2140
0.0200 0.2790
0.0250 0.3150
104
Lampiran 8. Standar gula pereduksi
Tabel 16. Absorbansi standar gula reduksi
Konsentrasi Absorbansi
0.0000 0.0000
0.0200 0.0350
0.0400 0.1430
0.0800 0.3290
0.1200 0.5090
0.1600 0.6530
0.2000 0.8050
105
Lampiran 9. Standar total gula
Tabel 17. Absorbansi standar total gula
Konsentrasi (µg /
mL) Absorbansi
0 0.0260
5 0.0540
10 0.0800
20 0.1280
25 0.1650
30 0.1980
40 0.2240
50 0.3630
75 0.4820
85 0.6050
106
Lampiran 10. Perhitungan konsentrasi inokulum 0,2% b/b
0,2 % b/b = konsentrasi inokulum 0,2 gram dalam 1000 gram berat kacang
Telah diketahui berat kacang yaitu 1000 gram dengan konsentrasi 0,2% b/b
Konsentrasi inokulum 0,2% b/b sebanyak 2 gram digunakan dalam fermentasi
kacang sebesar 1000 gram.
107
Lampiran 11. Perhitungan konsentrasi sukrosa 10% (b/v) dan kultur kombucha
15% (v/v)
Perbandingan massa sayuran (bayam dan brokoli) dengan aquadest adalah 1:4.
Massa sayuran dalam pembuatan sayuran fermentasi sebanyak 2,5 kg atau setara
dengan 2500 gram sehingga aquadest yang digunakan sebanyak 10.000 mL.
Total massa sayuran sebanyak 12.500 g/L.
Sukrosa yang digunakan adalah
Kultur kombucha yang digunakan adalah
/L
/L
108
Lampiran 12. Perhitungan Konsentrasi Ca(OH)2 Nikstamalisasi
% protein terlarut berat kering = x (protein terlarut x 10)
Jagung kuning :
% protein terlarut berat kering = x (0.0840 x 10) = 0.9599
Jagung putih :
% protein terlarut berat kering = x (0.1027 x 10) = 1.1331
Konsentrasi Ca(OH)2 20%
Massa Ca(OH)2 =
Jagung kuning :
Massa Ca(OH)2 = = 0.1920 gram
Konsentrasi Ca(OH)2 30%
Massa Ca(OH)2 =
Jagung putih :
Massa Ca(OH)2 = = 0.33993 ≈0.3400 gram.
109
Lampiran 13. Gambar alat dan bahan yang digunakan
Vortex Pemanas listrik Pipet ukur
Desikator Neraca analitik Oven
Pengupas kulit
kacang Homogenelizer Blender
110
Tabung reaksi Spektrofotometer Uv-Vis
Particel size analyzer Pasta tempe dan
bayam fermentasi
Pasta tempe dan
brokoli fermentasi
111
Tempe kacang kedele Tempe kacang hijau Brokoli Fermentasi
Bayam Fermentasi Gelas beaker
112
Lampiran 14. Hasil Rasio Formulasi Terbaik Terhadap Asam Folat
Hasil Formulasi Pasta Fortifikan Keterangan
Pasta fortifikan nikstamal jagung
kuning, tempe kacang hijau dan brokoli
fermentasi dengan rasio formula 5:1
Pasta fortifikan nikstamal jagung
kuning, tempe kacang hijau dan bayam
fermentasi dengan rasio formula 1:1
Pasta fortifikan nikstamal jagung putih,
tempe kacang hijau dan brokoli
fermentasi dengan rasio formula 5:1
Pasta fortifikan nikstamal jagung
kuning, tempe kedele dan bayam
fermentasi dengan rasio formula 1:1
113
Lampiran 15. Standar Baku Spektrum Asam Folat
Folic acid; LC-ESI-QTOF; MS2; CE 20 ev; [M+H]+
Mass Spectrum
Chemical
Structure
ACCESSION: BML00968
RECORD_TITLE: Folic acid; LC-ESI-QTOF; MS2; CE 20 ev; [M+H]+
DATE: 2016.01.19 (2012.10.26)
AUTHORS: Cuthbertson DJ, Johnson SR, Lange BM, Institute of Biological
Chemistry, Washington State University
LICENSE: CC BY-SA
COMMENT: relative retention time with respect to 9-anthracene Carboxylic
Acid is 0.543
CH$NAME: Folic acid
CH$COMPOUND_CLASS: N/A
CH$FORMULA: C19H19N7O6
CH$EXACT_MASS: 441.139681
CH$SMILES:
C1=CC(=CC=C1C(=O)NC(CCC(=O)O)C(=O)O)NCC2=CN=C3C(=N2)C(=O)
N=C(N3)N
CH$IUPAC: InChI=1S/C19H19N7O6/c20-19-25-15-14(17(30)26-19)23-11(8-
22-15)7-21-10-3-1-9(2-4-10)16(29)24-12(18(31)32)5-6-13(27)28/h1-
4,8,12,21H,5-7H2,(H,24,29)(H,27,28)(H,31,32)(H3,20,22,25,26,30)
CH$LINK: CAS 59-30-3
CH$LINK: CHEMSPIDER 3288
CH$LINK: PUBCHEM CID:3405
AC$INSTRUMENT: Agilent 1200 RRLC; Agilent 6520 QTOF
AC$INSTRUMENT_TYPE: LC-ESI-QTOF
AC$MASS_SPECTROMETRY: MS_TYPE MS2
114
AC$MASS_SPECTROMETRY: ION_MODE POSITIVE
AC$MASS_SPECTROMETRY: COLLISION_ENERGY 20 ev
AC$MASS_SPECTROMETRY: COLLISION_GAS N2
AC$MASS_SPECTROMETRY: SCANNING m/z 100-1000
AC$CHROMATOGRAPHY: COLUMN_NAME Agilent C8 Cartridge Column
2.1X30mm 3.5 micron (guard); Agilent SB-Aq 2.1x50mm 1.8 micron
(analytical)
AC$CHROMATOGRAPHY: COLUMN_TEMPERATURE 60 C
AC$CHROMATOGRAPHY: FLOW_GRADIENT linear from 98A/2B at 0 min
to 2A/98B at 13 min, hold 6 min at 2A/98B, reequilibration 98A/2B (5 min)
AC$CHROMATOGRAPHY: FLOW_RATE 0.6 ml/min
AC$CHROMATOGRAPHY: RETENTION_TIME 3.987
AC$CHROMATOGRAPHY: SOLVENT A water with 0.2% acetic acid
AC$CHROMATOGRAPHY: SOLVENT B methanol with 0.2% acetic acid
MS$FOCUSED_ION: BASE_PEAK 295
MS$FOCUSED_ION: PRECURSOR_M/Z 442.1470
MS$FOCUSED_ION: PRECURSOR_TYPE [M+H]+
PK$SPLASH: splash10-0002-0190000000-2d1f624dc1d2d929527f
PK$NUM_PEAK: 6
PK$PEAK: m/z int. rel.int.
120.0456 152 91
176.0563 100 60
295.0928 1667 999
295.1377 67 40
295.157 39 23
295.1836 30 18
//