TUGAS AKHIR TEKNOLOGI BIOINDUTRI REVIEW JURNAL TEKNOLOGI BIOINDUSTRI KECAP

TUGAS AKHIR TEKNOLOGI BIOINDUTRI

Di Susun Oleh :

Nama                 : M. Hasybi Izzadin

NPM                  : E1G014049

Nama Dosen      : Fitri E. Dewi Surawan STP. M.Sc.

TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2018

I

PENDAHULUAN

Bioteknologi adalah prinsip-prinsip ilmu pengetahuan dan kerekayasaan untuk penanganan dan pengolahan bahan dengan bantuan agen biologis yang menghasilkan barang dan jasa. Bioindustri adalah salah satu bagiah dari bioteknologi, yakni penerapan mikroorganisme dan enzim dalam skala besar (industri) yang memperhitungkan kajian ekonomis dan untung rugi suatu proses produksi. Sasaran akhir yang dituju dalam studi definisi dan lingkup Bioindustri adalah Mampu memahami pengertian dan ruang lingkup bioindustri serta keterkaitan sumber daya dalam bioindustri.

Bioindustri secara umum adalah: aplikasi bioteknologi dalam bidang industri. Definisi dari Bioteknologi adalah prinsip-prinsip ilmu pengetahuan dan kerekayasaan untuk penanganan dan pengolahan bahan dengan bantuan agen biologis yang menghasilkan barang dan jasa. Jadi, Bioindustri adalah salah satu bagiah dari bioteknologi, yakni penerapan mikroorganisme dan enzim dalam skala besar (industri) yang memperhitungkan kajian ekonomis dan untung rugi suatu proses produksi.

               Kecap asin (juga disebut saus kedelai dalam bahasa Inggris Inggris) adalah bumbu cair yang berasal dari Cina, terbuat dari pasta kedelai yang difermentasi, biji-bijian panggang, air asin, dan Aspergillus oryzae atau Aspergillus sojae. Kecap asin dalam bentuknya saat ini dibuat sekitar 2.200 tahun yang lalu selama dinasti Han Barat Tiongkok kuno, dan menyebar ke seluruh Asia Timur dan Tenggara di mana ia digunakan dalam memasak dan sebagai bumbu.

               Kecap dibuat dengan fermentasi atau dengan hidrolisis. Beberapa saus komersial memiliki saus fermentasi dan kimia. Flavor, warna, dan aroma perkembangan selama produksi dikaitkan dengan pencelupan Maillard non-enzimatik. Variasi biasanya dicapai sebagai hasil dari berbagai metode dan durasi fermentasi, rasio air, garam, dan kedelai fermentasi yang berbeda, atau melalui penambahan bahan lainnya. 

        Beberapa merek kecap terbuat dari protein kedelai yang dihidrolisis asam dan bukannya diseduh dengan budaya tradisional. Ini membutuhkan waktu sekitar tiga hari. Meskipun mereka memiliki rasa, aroma, dan tekstur yang berbeda jika dibandingkan dengan saus kedelai yang diseduh, mereka dapat diproduksi lebih cepat dan murah, dan juga memiliki umur simpan yang lebih lama dan biasanya dibuat untuk alasan ini. Paket plastik bening dari saus gelap yang umum dengan makanan yang dibawa pulang khas Cina biasanya menggunakan formula protein nabati terhidrolisis. Beberapa produk protein nabati terhidrolisis dengan harga lebih tinggi tanpa tambahan gula atau pewarna dijual sebagai alternatif kecap natrium rendah yang disebut "aminos cair" di toko makanan kesehatan, serupa dengan cara pengganti garam digunakan. Produk-produk ini, bagaimanapun, tidak harus rendah sodium.

               Komposisi kimia kecap dapat dipengaruhi dengan mudah oleh bahan baku, metodologi fermentasi, fermentasi cetakan dan strain, dan perawatan pasca fermentasi. Meskipun mekanisme pembentukan komposisi kimia dalam kecap sangat kompleks, telah diterima secara luas bahwa asam amino bebas, peptida larut air dan produk reaksi Maillard dalam kecap dianggap sebagai komposisi kimia penting dan untuk memberikan efek sensorik inti.

               Fermentasi utama halofil fermentasi laktat-asam telah menurunkan pH moromi, dan ini secara langsung menghasilkan rentang pH asam (4.4-5.4) dari produk kecap. Fermentasi sekunder yang dilakukan oleh mikroba heterofermentatif menyediakan kecap dengan berbagai rasa dan senyawa bau dengan memecah makro-nutrisi. Protein kedelai dan protein gandum dihidrolisis menjadi rantai peptida pendek dan asam amino bebas, yang menambah rasa umami pada produk. Berdasarkan hasil analisis asam amino bebas, asam amino yang paling melimpah dalam produk kecap Cina adalah asam glutamat, asam aspartat, alanin dan leusin.

               Pati dihidrolisis menjadi gula sederhana yang berkontribusi pada rasa manis pada kecap. Lemak legum juga telah terurai menjadi asam lemak rantai pendek, dan interaksi antara lipid dan makronutrien lainnya juga menghasilkan rasa yang lebih kaya dalam produk akhir.

Pencoklatan non-enzimatik juga berkontribusi signifikan terhadap pengembangan properti kecap. Hidrolisis protein dan karbohidrat besar telah memberikan asam amino bebas dan gula sederhana sebagai reagen untuk reaksi Maillard.

               Rasa kecap didominasi oleh rasa asin, diikuti oleh umami moderat, rasa manis, dan akhirnya sedikit kepahitan, yang sulit dipahami karena efek masking dari rasa lain. Rasa kecap secara keseluruhan adalah hasil dari keseimbangan dan interaksi di antara komponen rasa yang berbeda. Rasa asin sebagian besar disebabkan oleh kehadiran NaCl dalam air garam. Gula yang dihidrolisis dari pati menambahkan rasa manis ke dalam kecap. Umami sebagian besar disebabkan oleh adanya asam amino bebas. Selain itu, interaksi antara glutamin dan natrium kation mungkin telah menimbulkan natrium glutamat (MSG), yang selanjutnya dapat berkontribusi pada rasa umami. Rasa dasar juga dapat dikaitkan dengan kelompok asam amino yang diatur dalam urutan tertentu. Dalam kecap, ditemukan bahwa "asam amino dikelompokkan sebagai MSG-like (monosodium glutamate-like) (Asp + Glu), manis (Ala + Gly + Ser + Thr), pahit (Arg + Nya + Ile + Leu + Met + Phe + Trp + Try + Val), dan hambar (Cys + Lys + Pro) ".

               Meskipun berbagai macam senyawa volatil dan bau yang telah diidentifikasi dalam kecap, produk makanan itu sendiri tidak menghadirkan aroma yang kuat. Alkohol, asam, ester, aldehid, keton, fenol, senyawa heterosiklik, alkynes dan benzena diidentifikasi dalam saus kedelai Cina. Penjelasan untuk pengamatan ini adalah bahwa aroma kecap asin tidak banyak bergantung pada senyawa aroma aktif. Aromanya yang halus adalah hasil dari "keseimbangan kritis" yang dicapai di antara semua senyawa volatil dan bau, yang masing-masing konsentrasinya relatif rendah.

II

PEMBAHASAN

            Sepeti yang dijelaskan pada latar belakang diatas bioteknologi adalah prinsip-prinsip ilmu pengetahuan dan kerekayasaan untuk penanganan dan pengolahan bahan dengan bantuan agen biologis yang menghasilkan barang dan jasa. Pada pemahasan ini yang menjadi titik fokus adalah tentang pembuatan kecap. Kecap sendiri merupakan bumbu asin yang berasal dari cina dan pembuatan kecap sendiri dibuat dengan cara fermentasi atau dengan hidrolisis.

            Dari tiga artikel yang sudah penulis baca diketahui bahwa pada jurnal dengan judul Pengaruh Penambahan Starter Pediococcus Spp. Pada Pembuatan Kecap Ikan Terhadap Jumlah Senyawa Kimia Dan Koloni Bakteri. Di dapat hasil review sebagai berikut yang tersaji pada table 1.1.

Table 1.1 Hasil Review Jurnal Pengaruh Penambahan Starter Pediococcus Spp. Pada Pembuatan Kecap Ikan Terhadap Jumlah Senyawa Kimia Dan Koloni Bakteri.

Bahan baku penelitian	Ikan rucah yang diperoleh dari TPI Tambakharjo, Semarang.
Bahan lain yang digunakan	Kultur bakteri Pediococcus halophilus CCRC 12576 dan Pediococcus Pentosaceus IFO 12230 diperoleh dari Pusat Studi Pangan dan Gizi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, de Man Rogosa and Sharp Agar (MRSA), Nutrient Agar (NA), NaCl 0,85%, CaCO3 2 g, Na-azida 0,025 g, aquades, AgNO3 0,1 N, K2CrO4 5%, TCA 7%, asam borat, K2CO3, HCl 0,02 N.
Alat yang digunakan	Toples kaca, penggiling daging, timbangan, autoclave, kain blacu, sentrifuge, petridish, mikropipet, inkubator, pH meter dan peralatan gelas.
Prosedur penelitiaan	Penanganan awal ikan rucah diperoleh dari TPI Tambakharjo dengan menambahkan es curah (1:1) yang ditempatkan didalam coolbox. - Pembuatan kecap dilakukan dengan perbandingan daging ikan : garam 10% b/b, 15% b/b dan 20% b/b tanpa menggunakan starter pada suhu 370C selama 10 hari. - Persiapan kultur starter: Bakteri diinokulasikan pada tabung reaksi berisi MRS broth, kemudian diinkubasi selama 48 jam pada suhu 370C. Kultur dihomogenkan dengan NaCl 0,85% steril. Kemudian suspensi bakteri disamakan turbiditasnya dengan McFarlan 0,5 (1,5x108CFU/mL). Untuk mendapatkan konsentrasi 106 dalam 500 g sampel, diambil ± 3,33 mL untuk 1 jenis bakteri,    - Penelitian utama pada pembuatan kecap ikan dimulai dengan mencuci bersih ikan, ditiriskan, digiling dan ditimbang dengan perbandingan berat ikan : garam 20% b/b kemudian dicampurkan dan dimasukkan dalam toples kaca. Selanjutnya ditambahkan starter P.halophilus, P. pentosaceus dan kombinasi (P.halophilus+P.pentosaceus) dengan konsentrasi 108, dicampurkan lalu ditutup rapat dan fermentasikan selama 30 hari pada suhu ruang. - Pengamatan dilakukan pada hari ke-10, 20 dan 30. Disterilisasi menggunakan autoclave pada suhu 1210C ± 10 menit. Disaring menggunakan kain blacu dan cairan kecap di sentrifuge dengan kecepatan 5.000 rpm selama 15 menit untuk mendapatkan kecap dengan warna yang lebih jernih.  - Produk kecap ikan dianalisis kimia (pH, kadar garam dan TVB), mikrobiologi (ALT dan total BAL) dan uji sensoris.
Parameter pengamatan	pH, Kadar Garam, TVB, Angka Lempeng Total, Total Bakteri Asam Laktat dan Uji Sesoris.
Kesimpulan	Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan: 1. Pada parameter kimia selama proses fermentasi berlangsung penambahan starter Pediococcus spp. dan lama waktu fermentasi memiliki pengaruh yang sangat nyata terhadap penurunan nilai pH, berpengaruh yang nyata terhadap penurunan kadar garam, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap kenaikan nilai TVB; 2. Pada parameter mikrobiologi penambahan starterPediococcus spp. dan lama waktu fermentasi tidak memiliki pengaruh nyata terhadap penurunan nilai ALT (p>0,05), tetapi berpengaruh yang sangat nyata terhadap kenaikan jumlah  nilai BAL; dan 3. Uji hedonik produk akhir kecap ikan pada spesifikasi penerimaan secara keseluruhan H30, P30 da C30 dengan penambahan starter Pediococcus spp. dan lama waktu fermentasi selama 30 hari didapatkan nilai 7, 7,06 dan 7,13 adalah disukai.
Saran	Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang penggunaan garam yang lebih rendah sehingga dapat lebih mempercepat proses fermentasi kecap ikan. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan melakukan penambahan bumbu pada kecap ikan sehingga dapat lebih meningkatkan nilai hedonik (warna) kecap ikan.

Table 1.2 Hasil Review Jurnal Pengaruh Lama Fermentasi Kecap Ampas Tahu Terhadap Kualitas Fisik, Kimia Dan Organoleptik.

Bahan baku penelitian	Ampas tahu yang diperoleh dari pengrajin tahu Jl. Kendal Sari No. 1 Malang, garam, gula merah, air dan bumbu (daun salam, sereh, lengkuas, jahe, bawang putih, kunyit, kemiri, ketumbar, kayu manis, dan kluwek) yang diperoleh dari pasar Dinoyo dan pasar Merjosari.
Bahan analisis kecap ampas tahu	Bahan yang digunakan untuk analisis adalah aquades H2SO4 pekat, NaOH 0.10 N, tablet kjedahl, indicator phenolptalen, HCl 0.10 N, aquades, buffer pH, glukosa standar,fenol, kNa-tartarat, NaSO3, DNS, media PCA, media PDA. Semua bahan-bahan kimia diperoleh dari Laboratorium Kimia dan Biokimia Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya dan Toko Kimia Makmur Sejati Malang.
Alat	Baskom, toples, kain saring, pengaduk kayu, blender (Panasonic), pengukus, panci, kompor gas (Rinnai), timbangan analitik (Ohous). Alat yang digunakan dalam analisis adalah glasswere, timbangan analitik (Ohous), timbangan analitik (Denver M 310 USA), hand refraktometer, labu kjedahl, pH meter, spektrofotometer, viscometer, Erlenmeyer, gelas ukur, pengaduk, bola hisap, pipet volume, pipet tetes, LAF jamur, LAF, incubator jamur, incubator BAL, autoklaf, oven listrik, colour reader.
Prosedur Analisis	Pengamatan dilakukan dengan melihat perubahan-perubahan yang terjadi selama fermentasi pada 4, 5, 6, dan 7 minggu. Parameter yang diamati pada bahan sebelum dan sesudah difermentasi, meliputi analisis kadar protein [3], kadar air [4], kadar total gula [5], kadar total padatan terlarut [6], viskositas [3], pH [6], total mikroba [7]. Penentuan perlakuan terbaik dilakukan berdasarkan parameter yang ditentukan menggunakan metode [8]. Dari semua perlakuan dilakukan uji organoleptik menggunakan metode Hedonic Scale Scoring dan dibandingkan secara fisik, kimia, dan organoleptik dengan kontrol berupa produk kecap yang telah beredar dipasaran.
Analisis kelayakan usaha	Analisis Break Event Poin (BEP)  Perhitungan BEP (Break Event Point) diperlukan untuk mengetahui titik impas dari usaha yang dijalankan selam satu tahun, artinya pada saat titik tersebut perusahaan tidak mengalami keuntungan maupun kerugian. Berdasarkan analisis Break Event Pointproduk kecap sebesar Rp 20.654.843.00 artinya perusahaan kecap mencapai titik impas (tidak untung tidak rugi) pada saat perusahaan memperoleh pendapatan sebesar Rp 20.654.843.00. Break Event Point  suatu perusahaan diketahui maka perusahaan dapat mengetahui pula batas keselamatan yang dicapai. Pengembangan usaha setelah dilakukan analisis Break Event Point diketahui bahwa dalam keadaan yang aman, artinya pada proses produksi selama setahun sudah dicapai laba sehingga layak untuk diusahakan.
Kesimpulan	Perlakuan lama fermentasi kecap ampas tahu berpengaruh terhadap kadar protein, kadar total gula, kadar total padatan terlarut, pH, total mikroba, tingkat kecerahan warna, serta viskositas. Kecap ampas tahu terbaik diperoleh dari perlakuan lama fermentasi 6 minggu. Kecap ampas tahu perlakuan terbaik memiliki karakteristik 6.83%, total gula 41.63 %, total mikroba 1.5x101 cfu/ml, pH 5, total padatan terlarut 48.80 %, dan viskositas 70.49 dP. Kandungan protein dari produk kecap yang dihasilkan yaitu 6.83%, maka menurut SII kecap manis ampas tahu termasuk kecap kualitas 1. Kapasitas produksi dari 5 kg ampas tahu menghasilkan 19.950 L kecap/hari, jika dikemas dalam botol plastic 150 ml/botol, dalam waktu setahun dapat menghasilkan sebesar 30.324 botol kecap. Dengan harga jual Rp. 2.520 /150 ml. Usaha kecap menguntungkan dan layak untuk dijadikan suatu usaha.

Table 1.3 Hasil Review Jurnal Analisis Karbohidrat, Protein, dan Lemak pada Pembuatan Kecap Lamtoro Gung (Leucaena leucocephala) terfermentasi Aspergillus oryzae

Cara kerja	1.      Pembuatan kultur kerja. 2.      Pembuatan inokulum bubuk. 3.      Pembuatan kecap. ·         Fermentasi kapang (koji). ·         Fermentasi larutan garam (moromi). ·         Pemasakan kecap. 4.      Analisis nutrisi. 5.      Karbohidrat. 6.      Protein. 7.      Lemak. 8.      Uji organoleptic. 9.      Analisis data.
Bakteri yang digunakan	Aspergillus oryzae
Kesimpulan	Kadar gula reduksi biji, koji dan moromi masing-masing adalah 78,38 mg/g; 119,08 mg/g; dan 164,29 mg/g. Kadar pati pada biji, koji dan moromi masing-masing adalah 274,36 mg/g; 260,92 mg/g; dan 179,50 mg/g. Kadar protein terlarut pada biji, koji dan moromi masingmasing adalah 107,44 mg/g; 86,1 mg/g; dan 208,56 mg/g. Kadar lemak pada biji, koji dan moromi masing-masing adalah 158,87 mg/g; 51,35 mg/g; dan 80,86 mg/g. Hasil uji organoleptik, rasa kecap lamtoro gung setara dengan kecap ABC, sedangkan aroma memiliki skor terendah dibandingkan tiga merek kecap komersial lainnya. Dari segi warna, keempat kecap tersebut tidak berbeda nyata. Lamtoro gung mempunyai potensi sebagai bahan baku pembuatan kecap melalui proses fermentasi oleh A. oryzae.

            Dari ketiga jurnal diatas dapt dilihat yang paling berpotens untuk dikembangkan dan dijadikan suatu produk industi untuk dijual dipasaran adalah kecap ampas tahu dikarenakan pada jurnal review telah diketahui analisis biaya pembuatan kecap dengan membandingkan keceap merek lain.

            Suatu produk bioteknologi dikatakan berhasil menurut saya penulis adalah produk yang sudah bisa memuhi stanar SNI dan tidak menyebabkan kerugian pada produsen dan konsumen. Biala saya disuruh untuk mengembangkan suatu produk katakana kecap, yang saya pertimangkan pertama kali adalah.

1.      Bahan baku yang harus terpenuhi setiap kali produksi

2.      Temapt yang dekat dengan bahan baku

3.      Harga bahan baku yang cukup terjangkau

4.      Tidak mudah rusak

5.      Mempunyai ketahanan terhadap medan yang ekstrim (bila bisa).

6.      Produk bioindustri yang mudah bersaing dengan yang lain

7.      Gizi yang harus mencukupi

            Dari hasil review diats dan juga pemahaman pembaca produk bioindustri berbasis kecap ini bisa dikembangkan secara signifikan apabila sumberdaya bahan baku memadai dan sumberdaya manusia yang juga memadai.