Cek Dapus [PDF]

Citation preview

PROPOSAL TUGAS AKHIR FERMENTASI PADAT UNTUK PEMBUATAN MODFIED CASSAVA FLOUR (MOCAF) MENGGUNAKAN Rhizopus oryzae



Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan Program Studi D-IV Teknik Kimia Produksi Bersih



Oleh: Aisyiyah Rasyidah



NIM 161424002



Riyanti Alifa



NIM 161424028



PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2019



Proposal Tugas Akhir



LEMBAR PENGESAHAN FERMENTASI PADAT UNTUK PEMBUATAN MODIFIED CASSAVA FLOUR (MOCAF) MENGGUNAKAN Rhizopus oryzae



Penulis: 1. Aisyiyah Rasyidah



NIM 161424002



2. Riyanti Alifa



NIM 161424028 Penguji:



1. Dr. Ir. Bintang Iwhan Moehady, M.Sc.



NIP 19551120 198403 1 002



2. Ir. Rintis Manfaati, ST., MT.



NIP 19680901 199802 2 001



Proposal tugas akhir ini telah disidangkan pada tanggal 27 Juni 2019 dan disahkan sesuai ketentuan. Menyetujui, Pembimbing I,



Ir. Unung Leoanggraini, MT NIP. 19671215 199403 2002



Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir



Dr. Ir. Endang Sri Rahayu, MT NIP. 19550114 199103 2001



i Proposal Tugas akhir



DAFTAR ISI



LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................i DAFTAR ISI.......................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................iv DAFTAR TABEL ..................................................................................................v PENDAHULUAN ..................................................................................................1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 2 1.3 Tujuan Penelitian............................................................................................ 3 1.4 Ruang Lingkup Penelitian ..............................................................................3 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 4 2.1 Ubi Kayu atau Singkong ................................................................................4 2.2 Modified Cassava Flour .................................................................................6 2.3 Proses Fermentasi Padat .................................................................................8 2.3.1 Faktor Biologis Proses Fermentasi Padat................................................ 9 2.3.2 Faktor Fisiko-kimia ................................................................................. 9 2.4 Mikroorganisme Untuk Fermentasi MOCAF .............................................10 2.4.1 Rhizopus oryzae .................................................................................... 11 METODOLOGI PENELITIAN .........................................................................16 3.1 Tahap Persiapan ........................................................................................... 16 3.1.1 Persiapan Peralatan ............................................................................... 16 3.1.2 Persiapan Bahan Baku .......................................................................... 16 3.2 Tahap Fermentasi ......................................................................................... 18 3.3 Tahap Analisa ............................................................................................... 20 3.3.1 Analisa Kadar Air ................................................................................. 20 3.3.2 Analisa kadar Protein............................................................................ 20 3.4 Alat dan Bahan ............................................................................................. 21 3.4.1 Peralatan ................................................................................................ 21 3.4.2 Bahan .................................................................................................... 21 3.5 Matriks Rancangan Percobaan .....................................................................22 ANGGARAN BIAYA DAN RENCANA KEGIATAN .....................................23 4.1 Anggaran Biaya ............................................................................................ 23 4.2 Rencana Kegiatan ......................................................................................... 24



ii Proposal Tugas akhir



DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 25 LAMPIRAN .........................................................................................................29



iii Proposal Tugas akhir



DAFTAR GAMBAR



iv Proposal Tugas akhir



DAFTAR TABEL



v Proposal Tugas akhir



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara penghasil utama singkong ketiga di dunia dengan rata-rata produksi sebesar 23,90 juta ton. Perkembangan produksi singkong di Indonesia periode 1980 sampai 2017 secara umum cenderung meningkat. Peningkatan produksi rata-rata per tahun sebesar 1,07%, bahkan peningkatan produksi selama lima tahun terakhir cukup tinggi mencapai 5,53% per tahun (Widaningsih dkk, 2017).belum ditulis di dapus Selama ini produksi singkong Indonesia selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri juga diekspor ke luar negeri. Negara tujuan ekspor tersebut antara lain meliputi Cina, Jepang, dan Korea. Ekspor singkong ke China singkong diolah menjadi gaplek sedangkan untuk ekspor ke Jepang, singkong diolah dalam bentuk pellet dan chip, dan untuk ekspor ke Korea, singkong diolah menjadi keripik singkong organik. Pemasaran singkong dalam bentuk bahan mentah memiliki nilai jual yang rendah. Hal ini mengakibatkan harga di pasaran menjadi tidak stabil dan petani tidak mendapatkan insentif ekonomi yang menarik. Upaya untuk memperbaiki pemasaran produk singkong adalah dengan melakukan inovasi produk yang memiliki nilai jual yang lebih tinggi. Salah satu inovasi pengolahan singkong adalah dengan membuat singkong menjadi MOCAF. MOCAF (Modified cassava flour) merupakan tepung singkong yang telah diolah melalui proses fermentasi. MOCAF dapat berpotensi sebagai subsitusi tepung terigu dalam rangka meningkatkan nilai jual singkong. Tepung MOCAF merupakan tepung yang lebih sehat dibandingkan dengan tepung terigu karena mempunyai nilai indeks glikemik yang rendah yaitu sebesar 46. Batasan angka indeks glikemik dibawah nilai 55 merupakan nilai indeks glikemik yang rendah (Sholichah dkk, 2017).blm ditulis didapus Proses fermentasi untuk pembuatan tepung MOCAF dapat dilakukan melalui proses fermentasi padat. Salah satu keuntungan fermentasi padat dibandingkan dengan fermentasi cair menurut Soccol dkk (1994) bahwa fermentasi padat 1 Proposal Tugas Akhir



mengeluarkan biaya produksi yang rendah dengan pengolahan bahan baku yang sederhana, memiliki produktivitas yang tinggi, limbah yang sedikit, serta membutuhkan energi yang lebih kecil. Kadar air pada proses fermentasi padat berlangsung pada rentang 30% sampai dengan 80% (Oriol dkk, 1988). Mikroba yang dapat digunakan untuk pembuatan MOCAF adalah dari kelompok bakteri dan jamur. Mikroba tersebut meliputi Lactobacillus plantarum, Aspergilus oryzae, Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae. Beberapa penelitian tentang pembuatan MOCAF secara fermentasi telah dilakukan oleh peneliti terdahulu. Zulaikah dkk, (2015) melakukan proses fermentasi padat untuk pembuatan MOCAF menggunakan Lactobacillus plantarum selama 120 jam pada suhu 300C mampu meningkatkan kadar protein singkong sebesar 8.58%. Proses fermentasi padat menggunakan Lactobacillus plantarum pada substrat singkong juga dilakukan oleh Hawashi dkk (2018) dengan jumlah sel 3,5x1012 selama 36 jam menghasilkan peningkatan kadar protein sebesar 3,5%. Penelitian pembuatan MOCAF dari substrat singkong secara fermentasi selama 72 jam menggunakan Rhizopus oryzae dan variasi inokulum (b/b) 0,6%, 1%, 1,4% dilakukan oleh Prasetyo dkk, (2018). Hasil optimum diperoleh pada konsentrasi inokulum 0,6% dengan kadar protein sebesar 3,69% dalam basis kering. Fermentasi padat dengan menggunakan mikroba Rhizopus oryzae pada substrat bekatul telah dilakukan oleh Sukma (2018) menghasilkan peningkatan kadar protein sebesar 58,5%. Fermentasi tersebut dilakukan pada suhu 300C, kadar air 55%, ketebalan substrat 2 cm, berat substrat 100 gram, inokulum 4 x 106 spora/gram, dan lama fermentasi 120 jam. 1.2 Rumusan Masalah Salah satu inovasi deversifikasi produk singkong untuk menaikkan nilai jual produk di pasaran adalah dengan pembuatan MOCAF. Proses fermentasi pada pembuatan MOCAF dapat meningkatkan kadar protein di dalam tepung singkong yang dihasilkan. Proses fermentasi tersebut dapat dilakukan melalui proses fermentasi padat. Proses fermetasi padat dipengaruhi oleh konsentrasi inokulum dan kondisi lingkungan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan sebelumnya



oleh



peneliti terdahulu, maka perlu dilakukan kajian untuk mengetahui kadar air yang 2 Proposal Tugas Akhir



memenuhi batas fermentasi padat dan konsentrasi inokulum yang dapat meningkatkan kadar protein singkong. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kadar air substrat dan konsentrasi inokulum yang optimum pada proses fermentasi padat untuk pembuatan MOCAF yang mengasilkan kadar protein tertinggi. 1.4 Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini adalah : a. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bioperoses dan Laboratorium Analitik Dasar Jurusan Teknik Kimia POLBAN. b. Bahan baku singkong yang digunakan untuk proses fermentasi diperoleh dari pasaran. Bahan baku tersebut mengalami proses pengolahan terlebih dahulu untuk menghsilkan tepung singkong 20-40 mesh. c. Mikroorganisme yang digunakan adalah kultur murni Rhizopus oryzae didapat dari Laboratorium Mikrobiologi, Fakultas SITH, Institut Teknologi Bandung. d. Proses fermentasi padat dilakukan dengan menggunakan reaktor berupa erlenmeyer 500 mL dengan memvariasikan kadar air dan inokulum. e. Variasi kadar air dilakukan pada 40%, 50% dan 60%, sedangkan variasi inokulum dilakukan pada 10% dan 15%. f. Waktu fermentasi dilakukan selama 120 jam dan dilakukan pengambilan sampel setiap 24 jam secara aseptis. g. Temperatur untuk fementasi dijaga 300C. h. Analasis yang dilakukan adalah analisa kadar air untuk tepung singkong dengan metode Gravimetri dan analisa kadar protein MOCAF hasil fermentasi dengan metode Kjedahl.



3 Proposal Tugas Akhir



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ubi Kayu atau Singkong Ubi kayu atau singkong (Manihot esculenta) merupakan tanaman khas Indonesia yang telah dikenal dan dibudidayakan luas. Singkong termasuk jenis tanaman umbi-umbian yang mengandung karbohidrat tinggi dengan kadar amilosa yang rendah dan amilopektin yang tinggi sehingga dapat dijadikan sumber karbohidrat pengganti beras. Kandungan amilopektin yang tinggi tetapi lebih rendah daripada ketan yaitu amilopektin 83% dan amilosa 17% (Winarno, 2004). Singkong juga disebut mandioca, manioc, yuca, atau tapioka. Singkong segar mengandung kadar air tinggi yaitu 60-65% (Trisnanto, 2013). Pada berat keringnya singkong mengandung 80% sampai 90% karbohidrat, dimana 80% adalah pati dengan sedikit kandungan sukrosa, glukosa, dan maltosa. Umur singkong setelah dipanen adalah 24 jam sampai 72 jam, jika tidak dilakukan upaya pengawetan. Singkong segar akan mudah mengalami kerusakan apabila tidak mendapatkan penanganan pasca panen dan hanya memiliki masa simpan berkisar 4-5 hari, senyawa phenol yang terdapat pada singkong akan menyebabkan pencoklatan oleh enzim phenolase (Tewe dan Lutalaido, 2014). Singkong segar mengandung senyawa sianogen glukosida yang dapat melepaskan asam sianida (HCN). Asam sianida merupakan senyawa beracun yang dapat mengganggu sistem pencernaan, mengganggu proses penyerapan nutrisi, dan pada sistem pernafasan akan mengakibatkan terikatnya oksigen dalam darah. Menurut Burns dkk, (2012) total kandungan asam sianida dari berbagai varietas singkong adalah 1-150 mg HCN/kg singkong segar. Batas aman sianida total untuk singkong yang di konsumsi adalah 50 ppm berat singkong segar (FAO dan WHO, 2005). WHO (World Health Organization) menetapkan batas aman total sianida dalam singkong adalah sebesar 10 ppm berat singkong segar (FAO dan WHO, 1995). Tanaman singkong dapat tumbuh pada daerah yang memiliki ketinggian sampai dengan 2.500 meter dari permukaan laut. Hasil panen singkong terbesar dihasilkan dari Jawa, Lampung, dan NTT (Sunarto, 2002). Pada saat panen, 4 Proposal Tugas Akhir



tanaman singkong tidak mampu memberikan keuntungan yang banyak bagi petani. Hal ini dikarenakan harga jual singkong yang sangat rendah. Di sebagian negara berkembang yang beriklim tropis, singkong dibudidayakan untuk dijadikan bahan pangan. Produksi singkong dunia pada tahun 2010 diperkirakan sebanyak 230 juta ton. Pada Tabel 2.1 Negara penghasil singkong terbesar adalah Nigeria, Brasil, Indonesia, dan Thailand. Pada tahun 2016 produksi singkong di dunia meningkat sekitar 8% (8 juta ton) dibandingkan pada tahun 2015 (FAO, 2016.). Tabel 2.1 Hasil panen singkong di dunia Negara



2013



2014



2015



2016



Nigeria



47.407



54.832



57.000



57.855



Congo DRC



16.500



16.817



15.300



15.200



Ghana



15.990



16.524



17.213



17.957



Angola



16.412



7.639



7.727



7.788



Brazil



21.484



23.242



22.784



22.410



Thailand



30.228



30.022



32.358



31.807



Indonesia



23.937



23.436



22.906



26.749



Vietnam



9.758



10.210



10.674



10.201



(Sumber : FAO, 2016) Hasil panen singkong yang tinggi dapat menjadi suatu potensi pasar di Indonesia dan memberikan peluang untuk subsitusi bahan pangan yang memiliki angka impor tinggi. Salah satu bahan pangan dengan impor tinggi di Indonesia adalah tepung terigu. Terdapat perbedaan kadungan nutrisi singkong yang cukup jauh dengan kandungan nutrisi gandum, terutama pada kandungan protein yang merupakan komponen penting dalam terigu atau tepung gandum. Sehingga untuk dapat menggantikan terigu perlu dilakukan pengolahan pada singkong. Salah satu pengolahan untuk meningkatkan kadar protein pada tepung singkong adalah melakukan fermentasi. Tepung singkong yang sudah difermentasi memiliki kadar protein yang lebih tinggi dari tepung singkong biasa.



5 Proposal Tugas Akhir



Beberapa tepung terigu memiliki kadar protein yang lebih tinggi karena dilakukan proses fortifikasi. Pada Tabel 2.2 ditampilkan perbedaan komposisi nutrisi pada tepung terigu tanpa fortifikasi dan singkong dalam 100 gram bahan. Tabel 2.2 Perbandingan kandungan nutrisi singkong dan gandum Tepung terigu Komposisi



Singkong (sebelum diproses) (tanpa fortifikasi)



Air



11,92



59,68



Protein



10,33



1,36



Total lemak



0,98



0,28



Abu



0,47



0,62



Carbohydrate by difference



76,31



28,06



Serat pangan



2,7



1,8



Gula



0,27



1,7



(Sumber : Montagnac, dkk, 2009) 2.2 Modified Cassava Flour MOCAF (Modified cassava flour) adalah produk tepung dari singkong yang diolah secara fermentasi. MOCAF juga dikenal dengan istilah MOCAL (modified cassva flour). Dalam beberapa litelatur, MOCAF disebut juga dengan sebutan FERCAF (fermented cassava flour) untuk lebih menunjukan proses pengolahannya. Pada saat fermentasi tepung singkong terjadi dekomposisi senyawa-senyawa yang ada di dalamnya. Karbohidrat dan protein dikonversi melalui reaksi enzimatis oleh aktivitas mikroorganisme menjadi bentuk yang lebih sederhana sehingga mudah untuk dicerna (Schmidt dkk, 2012) dan menghasilkan peningkatan kadar protein selama proses fermentasi berlangsung (Zulaikah, 2015). Standar baku mutu MOCAF berdasarkan SNI ditunjukan pada Tabel 2.3. Tujuan dari Standar Nasional Indonesia (SNI) MOCAF ini adalah untuk melindungi konsumen, menjamin perdagangan produk pangan yang aman untuk kesehatan konsumen, mendorong produsen untuk jujur dan bertanggungjawab, serta mendukung perkembangan industri MOCAF dan industri pengguna MOCAF.



6 Proposal Tugas Akhir



Tabel 2.3 Standar baku mutu MOCAF Kriterian Uji Keadaan: Bentuk Bau Warna Benda asing Serangga dalam semua bentuk stadia dan potongan-potongannya yang tampak Kehalusan : Lolos ayakan 100 mesh (b/b) Lolos ayakan 80 mesh (b/b) Kadar air (b/b) Abu (b/b) Serat kasar (b/b) Derajat putih (MgO = 100) Belerang dioksida (SO2) Derajat asam HCN Cemaran logam: Kadmium (Cd) Timbal (Pb) Timah (Sn) Merkuri (Hg) Cemaran Arsen (As) Cemaran mikroba: Angka lempeng total (35 oC, 48 jam) Escherichia coli Bacillus cereus Kapang



Satuan



Persyaratan



-



Serbuk halus Normal Putih Tidak ada Tidak ada



% % % % % µg/g mL NaOH 1N/100g mg/kg



Min. 90 100 Maks. 13 Maks. 1,5 Maks. 2,0 Min.87 Negatif Maks. 4,0



mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg



Maks. 0,2 Maks. 0,3 Maks. 40,0 Maks. 0,05 Maks. 0,5



Koloni/g APM/g Koloni/g Koloni/g



Maks. 1 x 106 Maks. 10 Kurang dari 1 x 104 Maks. 1 x 104



Maks. 10



(Sumber : SNI 7622:2011) Prasetyo, dkk (2018) menyebutkan bahwa singkong mengandung ikatan sianida yang bersifat racun. Kandungan sianida ini dapat dihilangkan dengan cara merendam singkong dalam larutan asam sitrat pH 8 selama 72 jam. Proses perendaman



tersebut



menghasilkan



tepung



singkong



yang tidak



dapat



mengembang. Cara lain untuk mengurangi ikatan sianida pada singkong dapat dilakukan dengan merendam singkong tersebut di dalam garam dan larutan buffer (Na2SO3) selama 72 jam pH larutan buffer dijaga pada kisaran 6, karna pada pH 6 sianida akan terikat dan mudah larut.



7 Proposal Tugas Akhir



Singkong yang akan digunakan pada proses pembuatan MOCAF memerlukan proses pengeringan terlebih dahulu. Proses pegeringan dilakukan untuk mengurangi kadar air suatu bahan sampai batas tertentu tanpa merusak jaringan aslinya. Menurut Henderson dan Perry (1976), pengeringan bertujuan untuk mengurangi air dari kandungan air singkong sampai pada tingkat kadar air tertentu sehingga mutu singkong dapat dijaga dari serangan jamur, aktivitas serangga. Menurut Suismo dan Wargiono (2009) pengeringan dilakukan sampai kadar air tepung aman untuk disimpan yaitu kurang dari 12%. Pengeringan singkong dapat dilakukan dengan berbagai cara diantaranya dengan sundrying, tray drying, solar drying, dan artificial drying (Balagopalan dkk, 1988). Pengeringan dengan sinar matahari langsung (sundrying ) merupakan proses pengeringan menggunakan sinar matahari sebagai energi panas.



Pengeringan



dengan sinar matahari mengeluarkan biaya yang sedikit. Selain itu Balagopalan (2002) menyebutkan pengeringan dengan sinar matahari dapat mempengaruhi mutu hasil singkong yang dikeringkan berupa sifat mengembang. Pengeringan menggunakan sinar matahari memerlukan waktu yang lama dan tergandung pada keadaan cuaca, Suismo dan Wargiono (2009) mengatasi hal tersebut dengan pengeringan menggunakan oven pada suhu 500C sampai 550C selama kurang lebih 20 jam. 2.3 Proses Fermentasi Padat Fermentasi padat dikenal dengan istilah Solid State Fermentation (SSF) didefinisikan sebagai pertumbuhan mikroorganisme dalam substrat padat dalam rentang kadar air tertentu (Rahardjo dkk, 2006). Beberapa keuntungan dari fermentasi padat disebutkan oleh Nurhadianty dkk, (2018) : a. Pada proses fermentasi padat mengelurkan biaya yang rendah b. Media fermentasi sederhana c. Tidak terbentuk busa karena terbatasnya kadar air d. Mudah mengendalikan kontaminan karena kadar air yang digunakan sedikit e. Proses fermentasi padat membutuhkan reaktor yang sederhana Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja fermentasi padat meliputi faktor biologis dan faktor fisiko-kimia. 8 Proposal Tugas Akhir



2.3.1 Faktor Biologis Proses Fermentasi Padat Faktor biologis meliputi tipe mikroorganisme, inokulum dan substrat. a. Tipe mikroorganisme Mikroorganime yang dipilih pada fermentasi padat harus mempunyai kemampuan untuk mendekomposisi substrat padat. Pemilihan mikroorganisme didasarkan pada tipe substrat padat, kebutuhuan nutrisi mikroorganisme tersebut, dan produk yang diinginkan dari proses fermentasi (Krishna, 2005). Pemilihan mikroorganisme akan mempengaruhi reaktor fermentasi dan tahapan proses fermentasi. Mikroorganisme yang banyak digunakan pada proses fermentasi padat adalah jamur berfilamen karena filamen pada jamur dapat menembus pori-pori pada substrat padat (Mitchell dkk, 2011). b. Inokulum Inokulum merupakan sejumlah mikroorgnisme yang ditambahkan pada substrat proses fermentasi. Jumlah inokulum dapat mempengaruhi proses fermentasi pada fase lag. Jumlah inokulum yang banyak pada fase lag akan mempersingkat waktu fermentasi. media yang digunakan untuk pertumbuhan, dan kondisi fisiologisnya adalah yang paling penting dalam banyak proses fermentasi. c. Substrat Substrat padat yang mengandung karbohidrat biasanya didapatkan dari beras, gandum, bekatul, singkong, dan tepung jagung. Selain itu, sampah buahbuahan juga dapat digunakan sebagai substrat padat (Mannan dan Colin, 2017). Substrat akan dikonversi oleh mikroorganisme menjadi produk yang diinginkan. 2.3.2 Faktor Fisiko-kimia Faktor fisiko-kimia meliputi kadar air, pH, suhu, aerasi dan ukuran partikel. a. Kadar air Kadar air merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi proses fermentasi padat. Kadar air pada proses fermentasi padat dibatasi pada rentang tertentu yaitu 30% sampai 80% (Oriol dkk, 1988) 9 Proposal Tugas Akhir



b. pH Fermentasi padat dilakukan pada mikroorganisme yang dapat tumbuh pada rentang pH yang luas. Hal tersebut dikarenakan pengukuran pH pada substrat padat sulit dilakukan. Substrat padat memiliki kadar air yang rendah sehingga sulit dilakukan pengukuran pH. c. Suhu Sistem fementasi padat yang heterogen mengakibatkan suhu yang tidak merata pada setiap bagian substrat tersebut. Hal ini akan mengakibatkan peristwa overheating pada titik tertentu. Sehingga menyebabkan air teruapkan. Proses overheating pada proses fermentasi padat dapat diatasi dengan melakukan aerasi. d. Aerasi Aerasi mempunyai peran penting dalam fermentasi padat, yaitu memenuhi kebutuhan oksigen dalam fermentasi aerobik (Manan dan Colin, 2017). Aerasi dapat mempertahankan kadar oksigen dan menurunkan kadar karbon dioksida. e. Ukuran partikel Ukuran partikel yang kecil akan memperbesar luas kontak mikroorganisme dengan nutrisi. Variasi ukuran bekatul pada proses fermentasi padat dilakukan pada ukuran bekatul sekian sekian. Pada ukuran partikel terkecil (0,18 mm) proses fermentasi tersebut menghasilkan kenaikan kadar protein sebesar 46% (Schmidt dkk, 2012). 2.4 Mikroorganisme Untuk Fermentasi MOCAF Mikroorganisme yang dapat digunakan adalah dari kelompok bakteri dan jamur. Kelompok bakteri mampu mendokomposisi substrat yang memiliki ikatan karbon rantai pendek sederhana. Kelompok jamur dapat mendekomposisi substrat yang lebih kompleks. Selain itu, kondisi pertumbuhan alami dari jamur hampir sama dengan kondisi lingkungan pada proses fermentasi padat. Bakteri yang dipakai adalah Lactobacillus plantarumm. Sedangkan untuk jamur menggunakan Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae. Mikroorganisme yang dapat digunakan adalah dari kelompok bakteri dan jamur. Bakteri mampu mendokomposisi substrat yang memiliki ikatan karbon 10 Proposal Tugas Akhir



rantai pendek sederhana, jamur dapat mendekomposisi substrat yang lebih kompleks. Selain itu, kondisi pertumbuhan alami dari jamur hampir sama dengan kondisi lingkungan pada proses fermentasi padat. Hal ini mengakibatkan proses adaptasi jamur untuk proses fermentasi padat akan lebih mudah. Zullaikah, dkk (2015) melakukan fermentasi padat menggunakan Lactobacillus plantarum dengan substrat singkong yang dipotong dadu dengan ketebalan 0,3 cm kemudian dimasukan ke dalam erlenmeyer dengan kondisi anaerob yang ditutup dengan kain kasa. Fermentasi tersebut dilakukan selama 120 jam pada suhu yang dijaga tetap 300C mampu meningkatkan kadar protein sebesar 8.58%. Penelitian dilakukan oleh Prasetyo dkk (2018) yaitu fermentasi padat menggunakan mikroba Rhizopus oligosporus pada substrat singkong yang diparut sebanyak 250 gram, konsentrasi inokulum 1,5% dan waktu fermentasi 72 jam menghasilkan



kadar protein tertinggi pada singkong tersebut sebesar 3,69%.



Pembuatan MOCAF secara fermentasi padat menggunakan Rhizopus oryzae pada substrat bekatul telah dilakukan oleh Sukma (2018) menghasilkan kenaikan kadar protein sebesar 58,5%. Fermentasi tersebut dilakukan pada suhu 300C, kadar air 55%, ketebalan substrat 2 cm, berat substrat 100 gram, inokulum 4 x 106 spora/gram, dan lama fermentasi 120 jam. 2.4.1 Rhizopus oryzae Rhizopus oryzae merupakan anggota dari Zygomycota. Hifa Rhizopus oryzae tidak berwarna (bening), dikelompokan dalam tiga bentuk yaitu rhizoid, sporangiophore, dan sporangium. Koloninya berwarna keputihan dan menjadi abu-abu kecoklatan seiring dengan pertambahan usianya. Panjangnya sekitar 150-200 μm dan diameternya 4-6 μm. Rhizopus oryzae merupakan obligat aerob. Suhu pertumbuhan optimumnya adalah 350C, minimal 50C sampai 70C dan maksimal 440C. Kelembaban untuk menghasilkan protease oleh Rhyzopus oligosporus adalah 47%. Kemudian menuturkan bahwa selama fermentasi Rhizopus oligosporus seluruh aktifitas enzim sangat dipengaruhi oleh aktifitas air (Kurniati dan Nurlaila, 2017). Koloni Rhizopus dapat tumbuh dengan cepat padwa cawan petri dalam 11 Proposal Tugas Akhir



waktu 4 hari dengan suhu 30-370C. Klasifikasi Rhizopus oryzae adalah sebagai berikut (Bala dkk, 2016). Kingdom



: Fungi



Divisio



: Zygomicota



Class



: Zygomycete



Ordo



: Mucorales



Genus



: Rhizopus



Spesies



: Rhizopus oryzae Gambar 2 1 Rhizopus oryzae (Sumber : Bala dkk, 2015)



Substrat yang diperlukan oleh Rhizopus oryzae dapat merupakan substrat kompleks seperti pati yang memiliki rantai panjang karbohidrat. Hal ini dikarenakan Rhizopus oryzae mempunyai enzimenzim yang dapat memecah polimer-polimer tersebut. Rhizopus oryzae memliki beberapa enzim untuk mengkonversi substrat menjadi produk yang diinginkan. Diantara enzim-enzim tersebut adalah ditampilkan pada Tabel 2.4. Tabel 2.4 Beberapa enzim yang dimiliki oleh Rhizopus oryzae beserta fungsinya Enzim Selulase



Fungsi Memecah selulosa menjadi glukosa atau kandungan oligosakarida lainnya.



Xylanase



Mengkatalisis hidrolisis dari 1,4-beta-D-xylosydic dalam xilan yang merupakan komponen dari hemiselulosa.



Pectinas



Enzim yang mengkatalisis proses degradasi senyawa pektin.



Amilase



Enzim yang memecah pati menjadi gula yang lebih sederhana.



Tannase



Enzim yang mengkatalisis hidrolisis ester dan menghilangkan gugus tanin terhidrolisa sebagai asam tanat, metilgalat, etilgalat, n-propilgalat, dan isopropilgalat membebaskan glukosa dan asam galat.



12 Proposal Tugas Akhir



Fitase



Enzim yang menghidrolisis asam fitat menjadi myo- inositol dan asam fosfat.



Protease



Enzim yang menghidrolisis ikatan peptida yang berhubungan dengan asam amino bersama dalam rantai polipeptida.



Lipase



Enzim yang menghidrolisis lemak dan minyak dengan membebaskan asam lemak, diasilgliserol, monoasilgliserol, gliserol. (Sumber : Ghosh dan Ray, 2011)



Peningkatan protein pada MOCAF terjadi karena adanya peningkatan protein dari sel Rhizopus oryzae yang berkembak biak. Semakin banyak sel yang terbentuk, semakin tinggi pula protein yang diperoleh. Oleh karena itu, pada fermentasi tepung singkong untuk mendapatkan produk fermentasi MOCAF dengan kandungan mikroorganisme yang tinggi maka diperlukan mikroorganisme pada fasa pertumbuhan yaitu ketika sel sedang berkembang pada fasa logaritmik. Pada gambar 2.2 ditampilkan kurva pertumbuhan Rhizopus oryzae dengan media bekatul selama 120 jam. D a r i ga m b a r t e r s e b u t d i t u n j u k a n ba h w a f a s a p e r t u m b u h a n at a u f a s a l o g b e r l a n gs u n g s e j a k a w a l m u l a i f e r m e n t a s i s a m p a i 9 6 j a m , f a s a s t a s i on e r b e r l a n gs u n g s e j a k 9 6 j a m s a m p a i 1 2 0 j am . Kenaikan



protein



selama



proses



fermentasi



tersebut



d i t u nj u k a n p a d a ga m b a r 2 . 3 . K e n a i k a n p r o t e i n b e r l a n gs u n g s e j a k awal



fermentasi



sa m p a i



96



jam,



ha l



seiring



p e r t u m b u h a n d a r i m i k r o o r ga n i s m e t e r s eb u t .



13 Proposal Tugas Akhir



d e n ga n



fasa



Berat (g/gsampel) biomassa(g/g keringbiomassa Beratkering sampel)



Waktu (jam) Gambar 2.2 Kurva pertumbuhan Rhizopus oryzae pada bekatul



Prtotein (g/g sampel)



(Sumber : Sukma dkk, 2010)



Waktu Waktu (jam) (jam)



Gambar 2.3 Kurva pertumbuhan Rhizopus oryzae pada bekatul (Sumber : Sukma dkk, 2010)



14 Proposal Tugas Akhir



Mikroorganisme memerlukan nutrisi untuk proses pertumbuhan. Nutrisi yang dibutuhkan terdiri dari makronutrien dan mikronutrien. Makronutrien dibutuhkan pada konsentrasi lebih dari 10-4 Molar. Secara umum terdiri dari karbon, nitrogen, oksigen, hidrogen, sulfur, fosfor, Mg2+ dan K+. Mikronutrien dibutuhkan pada konsentrasi kurang dari 10-4 Molar. Mikronutrien tersebut diantaranya terdiri dari Mo2+, Zn2+, Cu2+, Mn2+, Ca2+ , vitamin dan hormon pertumbuhan (Shuler and Kargi, 2002).



15 Proposal Tugas Akhir



BAB III METODOLOGI PENELITIAN Kegiatan penelitian dilakukan dalam 4 tahap yaitu tahap persiapan, percobaan, dan penyusunan laporan. 3.1 Tahap Persiapan Tahap persiapan dilakukan untuk menunjang penelitian meliputi persiapan alat dan persiapan bahan baku. 3.1.1 Persiapan Peralatan Peralatan yang digunakan terdiri dari alat utama dan alat pendukung. Alat utama yaitu reaktor berupa erlenmeyer 500 mL sebanyak 6 buah dengan ukuran seragam ditutup kapas berlemak. Alat pendukung teridiri dari gelas kimia, gelas ukur, botol semprot, batang pengaduk kaca, lemari asam, shieve shaker, inkubator, termometer, dan spatula. 3.1.2 Persiapan Bahan Baku Persiapan bahan baku meliputi pembuatan tepung singkong dan pembuatan inokulum. a. Pembuatan Tepung Singkong Singkong dikupas kemudian dipotong menjadi bentuk kepingan (chips) untuk memudahkan proses pengeringan, mencegah perubahan warna dan mencegah bau asam. Setelah itu singkong dicuci bersih menggunakan air mengalir, kemudian direndam dalam larutan garam dan buffer (Na2SO3) selama 24 jam pada pH 6 untuk mengurangi kandungan asam sianida yang bersifat racun. Selanjutnya singkong dikeringkan menggunakan oven pada suhu 500C selama 20 jam sampai menghasilkan kadar air 12%. Singkong yang sudah melalui proses pengeringan kemudian dibuat bentuk tepung dengan cara penggilingan menggunakan blender. Tahap selanjutnya yaitu tepung singkong diayak sampai mendapat ukuran tepung singkong ukuran 20-50 mesh. Diagram alir proses pembuatan tepung singkong ditampilkan pada Gambar 3.1.



16 Proposal Tugas Akhir



Singkong



Pengupasan



Pengecilan ukuran



Air Pencuci



Pencucian



Perendaman t : 24 jam



Air



Larutan garam dan Na2SO3



Pengeringan dengan oven T : 500C t : 20 jam



Penggilingan



Pengayakan 40 mesh



Tepung singkong



Analisis kadar air dan kadar protein



Gambar 3.1 Proses pengolahan bahan baku singkong menjadi tepung



b. Pembutan Inokulum Inokulum Rhizopus oryzae disiapkan dengan cara memindahkan kultur murni di tabung reaksi ke media cair 50 mL PDB (Potato Dextrose Broth) dalam erlemeyer 100 mL kemudian diinkubasi selama 72 jam. Erlenmeyer disimpan dalam inkubator pada suhu 30 oC. Skema pembuatan inokulum pada proses fermentasi padat menggunakan Rhizopus oryzae dapat dilihat pada Gambar 3.2.



17 Proposal Tugas Akhir



Media PDB 50 mL



Kultur induk Rhizopus oryzae



Erlenmeyer 100 mL Inkubasi T : 30oC t : 72 jam



Gambar 3.2 Pembuatan inokulum



3.2 Tahap Fermentasi Pada tahap fermentasi digunakan reaktor berupa erlenmeyer 500 mL ditutup kapas berlemak. Reaktor tersebut ditampilkan pada Gambar 3.3.



Erlenmeyer 500 mL Gambar 3.3 Reaktor erlenmeyer 500 mL yang digunakan pada fermentasi



Proses fermentasi dilakukan dengan menggunakan tepung singkong sebanyak 100 gram yang ditambah nutrisi yaitu KH2PO4 0,09 g, MgSO4 0,045 g, and (NH4)2SO4 0,36 g yang dilarutkan dengan sejumlah air untuk mencapai kadar air tepung singkong sebesar 40%, 50%, dan 60% setelah penambahan inokulum. Kemudian dilakukan proses sterilisasi. Setelah proses sterilisasi dilakukan proses inokulasi pada variasi inokulum 10% dan 15%. Setelah itu dilakukan proses fermentasi dilakukan selama 120 jam dengan pengambilan sampel setiap 24 jam dan dilakukan analisa kadar protein pada sampel tersebut. Proses tahapan fermentasi pada tepung singkong dapat dilihat pada Gambar 3.4. Tahap lebih lanjut adalah pengayakan tepung singkong ukuran 80-100 mesh.



Proposal Tugas Akhir



Tepung singkong 100 g



Larutan Nutrisi 18 mL



Larutan Nutrisi 13 mL



Larutan Nutrisi 28 mL



Larutan Nutrisi 23 mL



Larutan Nutrisi 38 mL



Larutan Nutrisi 33mL



Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi Inokulum 10% Inokulum 15% Inokulum 10% Inokulum 15% Inokulum 10% Inokulum 15% Kadar air 40% Kadar air 40% Kadar air 50% Kadar air 50% Kadar air 60% Kadar air 60%



Sterilisasi o T : 121 C, t : 30 menit



Inokulum 10 mL



Inokulum 15 mL



Inokulum 10 mL



Inokulum 15 mL



Inokulum 10 mL



Inokulum 15 mL



Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi Variasi Inokulum 10% Inokulum 15% Inokulum 10% Inokulum 15% Inokulum 10% Inokulum 15% Kadar air 40% Kadar air 40% Kadar air 50% Kadar air 50% Kadar air 60% Kadar air 60%



Fermentasi o T : 30 C, t : 120 jam



Tepung singkong terfermentasi Gambar 3.4 Proses fermentasi singkong



Proposal Tugas Akhir



Sampling setiap 24 jam dan analisis kadar protein



3.3 Tahap Analisa 3.3.1 Analisa Kadar Air Analisa kadar air dilakukan pada tepung singkong agar dapat mengetahui kadar air tepung singkong sebelum dilakukan proses fermentasi. Analisa yang digunakan merupakan analisa kadar air metode gravimetri (SNI 7622:2011): Cawan kosong dipanaskan terlebih dahulu selama kurang lebih 1 jam pada suhu oven 130 oC. Setelah didinginkan selam 20 sampai 30 menit dalam desikator, cawan kosong tersebut ditimbang untuk mengetahui berat kosongnya (w0). Lalu timbang kurang lebih 2 gram sampel tepung singkong ke dalam cawan (w1) dan panaskan pada dengan suhu 130 oC selama 1 jam. Selanjutnya cawan beserta tepung singkong didinginkan selam 20 sampai 30 menit dalam desikator. Cawan dan tepung singkong yang sudah kering ditimbang kembali (w2). Perhitungan kadar air adalah sebagai berikut : %Air =



w 1 −w2 𝑤1 −𝑤0



x 100% .……................................................................3.1



3.3.2 Analisa kadar Protein Proses analisis dilakukan terhadap tepung singkong pada saat sebelum fermentasi



dan



tepung



singkong



hasil



fermentasi



yang



dilakukan



pengambilan sampel setiap 24 jam. Analisis yang dilakukan merupakan analisis protein dengan metode Kjeldahl (AOAC, 2001) : a. Tahap dekstruksi sampel Sampel sebanyak 1 gram ditambahkan 7 gram K2SO4, 0,8 gram CuSO4. Kemudian ditambahkan 12 mL H2SO4 pekat. Campuran tersebut didekstruksi dengan Kjeldahl digester selama 2 jam. Pada tahap ini dibuat juga blanko dengan hanya penambahan pereaksi saja. b. Tahap destilasi sampel Sampel dan blanko yang telah didekstuksi kemudian didestilasi dengan Kjeldahl destiller dengan cara menambahkan larutan NaOH 40% kedalam larutan dekstruksi. Hasil destilasi akan ditampung dalam erlenmeyer berisi 30 mL



Proposal Tugas Akhir



H3BO3 4%. c. Tahap titrasi sampel Larutan hasil destilasi kemudian ditirasi dengan HCl 0,1 N dengan indikator BCG-MR (methyl red-bromocresol green) sebanyak 3 tetes. Titik akhir titrasi berwarna merah muda. Perhitungan kadar protein adalah sebagai berikut : %N =



mL HCl (sampel−blanko) berat sampel (g) 𝑥 1000



x N HCl x 14, 008 x 100% .……..............3.2



% Protein = %N x faktor konversi protein ………………………...........3.3 Faktor konversi protein = 6,25 3.4 Alat dan Bahan Untuk mendukung berlangsungnya penelitian tersebut, dibutuhkan peralatan dan bahan sebagai berikut : 3.4.1 Peralatan Peralatan yang digunakan pada penelitian ini dibagi menjadi tiga yaitu peralatan utama, peralatan pendukung proses dan peralatan uji. a. Peralatan Utama Tabel 3.1 Peralatan utama No.



Daftar Alat



Spesifikasi



Jumlah



1



Erlenmeyer



500



6



b. Peralatan Pendukung (Lampiran 1) c. Peralatan Uji (Lampiran 1) 3.4.2 Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian ini dibagi menjadi dua yaitu bahan baku utama dan bahan pendukung.



Proposal Tugas Akhir



a. Bahan Baku Utama Tabel 3.2 Bahan Baku Utama



b.



No.



Daftar Bahan



Spesifikasi



Kuantitas



1



Singkong



-



2 kg



2



Kultur Rhizopus oryzae



-



2 Tabung



Bahan Pendukung (Lampiran 1)



c.



Larutan Nutrisi (Lampiran 1)



3.5 Matriks Rancangan Percobaan Tabel 3.3 Matriks rancangan percobaan Analis Kadar Proteim Variasi Inokulum



Variasi Kadar Air



Waktu t0



40% 10%



50% 60% 40%



20%



50% 60%



Proposal Tugas Akhir



t1



t2



t3



t4



t5



BAB IV ANGGARAN BIAYA DAN RENCANA KEGIATAN 4.1 Anggaran Biaya Anggaran biaya pelaksanaan kegiatan penelitian ditampilkan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Anggaran Biaya No.



Jenis Pengeluaran Kuantitas



Bahan Singkong 2,5 kg Kultur Rhizopus 2 tabung oryzae Garam 1 kg Na2SO3 0,5 kg Potato Dextrose Broth 2,4 gram KH2PO4 0,6 gram 0,3 gram 1 MgSO4 (NH4)2SO4 8 gram HCl pekat 11 mL HBO3 45,6 gram K2SO4 266 gram NaOH 760 gram CuSO4 30,4 gram H2SO4 pekat 456 mL Subtotal Transportasi Transportasi untuk 2 4 Aktivitas pengadaan bahan Subtotal Lain-lain 3 Laporan Lumpsum Subtotal Total



23 Proposal Tugas Akhir



Harga (Rp)



Biaya (Rp)



8.000/kg



20.000



100.000/tabung



200.000



3.000/0,25 kg 100.000/kg 2.700/gram 575/gram 2.400/gram 1.000/gram 3.200/mL 5.500/gram 5.300/gram 2.400/gram 12.900/gram 2.900/mL



12.000 50.000 6.480 345 720 8.000 35.200 250.800 1.409.800 1.824.000 392.160 1.322.400 5.531.905



15.000/aktivitas



60.000 60.000



100.000



100.000 100.000 5.691.905



4.2 Rencana Kegiatan Tabel 4.2 Rencana Kegiatan Pelaksanaan Tugas Akhir Kegiatan



April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Januari 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4



Penyusunan Proposal TA Penyerahan Draft Proposal TA Seminar Proposal TA Revisi proposal TA Penilitian dan Pengambilan Data Pengolahan Data dan Penyusunan Laporan TA Pengumpulan Draft Laporan TA Sidang TA Revisi Laporan TA Pengumpulan Laporan TA Bimbingan TA Sidang TA Libur Idul Fitri



24 Proposal Tugas Akhir



Magang Industri



DAFTAR PUSTAKA Bala, K., Chander, J., Handa, U., Punia, R. S., and Attri, A. K. 2015. A prospective study of mucormycosis in north India: experience from a tertiary care hospital. Medical Mycology 53(3): 248–257. Balagopalan, C., Padmaja, G., Nanda, S. K., & Moorthy, S. N. 1988. Cassava in food, feed and industry CRC Press. Boca Raton, FL, EU. Balagopalan, C. 2002. Cassava utilization in food, feed and industry. Cassava: Biology, production and utilization, 301-318. BSN. 2011. SNI 7622: 2011. Tepung Mocaf. Jakarta. Burns, A. E., Bradbury, J. H., Cayagnaro, T. R., & Gleadow, R. M. 2012. Total cyanide content of cassava food product in Australia. Journal of Food Composition and Analysis, 25(1), 79-82 FAO., 2016. Food outlook: Biennial report on global food markets. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy. FAO/WHO., 1995. Codex standard for edible cassava flour. Codex Standard 176-1989. FAO/WHO., 2005. Codex standard for sweet cassava. Codex Standard 2382003. Rome: Food and Agriculture Organisation and World Health Organisation of the United Nations. Ghosh, B., & Ray, R. R. 2011. Current commercial perspective of Rhizopus oryzae: a review. J Appl Sci, 11(14), 2470-2486. Hawashi, M., Ningsih, T. S., Cahyani, S. B. T., Widjaja, K. T., & Gunawan, S. 2018. Optimization of the fermentation time and bacteria cell concentration in the starter culture for cyanide acid removal from wild cassava (Manihot glaziovii). dalam MATEC Web of Conferences (Vol. 156, p. 01004). EDP Sciences. Henderson, S.M. dan Perry, R.L. 1976. Agricultural Process Engineering. Diterjemahkan



Proposal Tugas Akhir



oleh



Moedjijarto



Pratomo.



Agricultural



Process



engineering. Direktorat Jendral Perguruan Tinggi Departemen P & K, Jakarta. Kargi, F., & Shuler, M. L. 2002. Bioprocess engineering: basic concepts. Prentice-Hall PTR. Kurniati, T., & Nurlaila, L. 2017. Effect of Inoculum Dosage Aspergillus niger and Rhizopus oryzae mixture with Fermentation Time of Oil Seed Cake (Jatropha curcas L) to the content of Protein and Crude Fiber. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 824, No. 1, p. 012064). IOP Publishing. Krishna, C. 2005. Solid-state fermentation systems—an overview. Critical reviews in biotechnology, 25(1-2), 1-30. Manan, M. A., & Webb, C. 2017. Design aspects of solid state fermentation as applied to microbial bioprocessing. J Appl Biotechnol Bioeng, 4(1), 91. Mitchell DA, De Lima Luz LF, Krieger N. 2011. Bioreactors for solid-state fermentation. In: Moo-Yong M (Ed.), Comprehensive Biotechnology. (2nd edn), Elsevier, UK, pp. 347-360 Montagnac, J. A., Davis, C. R., & Tanumihardjo, S. A. 2009. Nutritional value of cassava for use as a staple food and recent advances for improvement. Comprehensive reviews in food science and food safety, 8(3), 181-194. Nambisan, B., 2011. Strategies for elimination of cyanogens from cassava for reducing toxicity and improving food safety. Food Chem. Toxicol., 49: 690-693 Nurhadianty, V., Cahyani, C., Nirwana, W. O. C., & Dewi, L. K. 2018. Pengantar Teknologi Fermentasi Skala Industri. Universitas Brawijaya Press. Oriol, E., Raimbault, M., Roussos, S., & Viniegra-Gonzales, G. 1988. Water and water activity in the solid state fermentation of cassava starch by Aspergillus niger. Applied Microbiology and Biotechnology, 27(5-6), 498503.



Proposal Tugas Akhir



Prasetyo, T., Ardhianto, F., Pawitra, M., & Sumardiono, S. 2018. Improvement the Chemical Properties of Cassava Through Microbial Fermentation Using Rhizopus Oligosporus. In MATEC Web of Conferences (Vol. 156, p. 01025). EDP Sciences. Rahardjo YS, Tramper J, Rinzema A 2006. Modeling conversion and transport phenomena in solid-state fermentation: A review and perspectives. Biotechnol Adv 24(2): 161-179. Schmidt, C. G., & Furlong, E. B. 2012. Effect of particle size and ammonium sulfate concentration on rice bran fermentation with the fungus Rhizopus oryzae. Bioresource Technology, 123, 36-41. Soccol, C. R., Marin, B., Raimbault, M., & Lebeault, J. M. 1994. Breeding and growth of Rhizopus in raw cassava by solid state fermentation. Applied Microbiology and Biotechnology, 41(3), 330-336. Suismono dan J. Wargiono. 2009. Teknologi proses tepung kasava modifikasi. hlm. 243 –258.Dalam J. Wargiono, Hermanto dan Sunihardi. Ubikayu : Inovasi Teknologi dan Kebijakan Pengembangan. Puslitbang Tanaman Pangan. Bogor. Sukma, A., Jos, B., & Sumardiono, S. 2018. Kinetic of biomass growth and protein formation on rice bran fermentation using Rhizopus oryzae. In MATEC Web of Conferences (Vol. 156, p. 01023). EDP Sciences. Ghosh, B., & Ray, R. R. 2011. Current commercial perspective of Rhizopus oryzae: a review. J Appl Sci, 11(14), 2470-2486. Sunarto, 2002. Membuat Kerupuk Singkong Dan Keripik Kedelai. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Sholichah, A. S., Nafi'ah, A., Widihastuti, I., Putra, A. B., & Ariyantoro, A. R. 2017. Mocaf (Modified Cassava Flour), Cornmeal (Zea mays L.), and Jackbeen Flour (Canavalia ensiformis)-Based Analogue Rice as a Functional



Food



dalamASEAN/Asian Proceeding Series.iii



Proposal Tugas Akhir



to



Reduce Academic



Rice



Consumption



Society



in



International



Indonesia. Conference



Tewe OO, Lutaladio N., 2004. Cassava for livestock feed in sub-Saharan Africa. Rome., Itali :FAO Trisnanto, A., 2013. Pangan Nusantara dan Kemandirian Bangsa. Kementerian Pertanian RI. Jakarta. Widiyanigsih, R., Chafid, M., Riniarsih, D., Heni A., Takariyana, Respati, E., Muliany, H. P., Suryani, R., Siagian, V. Y., Agustina, T. 2017. Outlook Tanaman Pangan dan Hortikultura. Kementrian Pertanian:Jakarta Winarno, F. G., 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Cetakan ke-XI. PT. Gramedia Pustaka Utama.Jakarta. Zulaikah, S., Widjaja, T., Istianah, N., Aparamarta, H. W., Gunawan, S., Prasetyoko, D., & Ernawati, L. 2015. Effect of fermenting cassava with Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cereviseae, and Rhizopus oryzae on the chemical composition of their flour.



Proposal Tugas Akhir



LAMPIRAN 1 – ALAT DAN BAHAN PENDUKUNG A. Peralatan Pendukung Proses Tabel 5.1 Alat Pendukung Proses No.



Daftar Alat



Spedifikasi



Jumlah



1



Erlenmeyer



100 mL



1



2



Gelas kimia



1000 mL



1



3



Gelas ukur



100 mL



1



4



Botol semprot



-



1



5



Batang pengaduk kaca



-



1



6



Blender



-



1



7



Lemari asam



-



1



8



Sieve shaker



-



1



9



Inkubator



-



1



10



pH meter



-



1



11



Termometer



-



1



11



Spatula



-



1



Tabel 5.2 Peralatan Uji No.



Daftar Alat



1



Kjeldahl digester



-



1



2



Kjeldahl destiller



-



1



3



Buret



25 mL



1



4



Corong kaca



-



1



5



Statif dan klem



-



1



6



Erlenmeyer



250 mL



3



Proposal Tugas Akhir



Spesifikasi Jumlah



B. Bahan Pendukung Tabel 5.3 Bahan Pendukung No.



Daftar Bahan



Spesifikasi



Jumlah



1



Garam



Teknis



1 kg



2



Na2SO3



Teknis



0,5 kg



3



Potato Dextrose Broth



Teknis



2,4 gram



4



KH2PO4



Teknis



0,6 gram



5



MgSO4



Teknis



0,3 gram



6



(NH4)2SO4



Teknis



8 gram



7



HCl pekat



Teknis



11 mL



9



HBO3



Teknis



45,6 gram



10



K2SO4



Teknis



266 gram



11



NaOH



Teknis



760 gram



12



CuSO4



Teknis



30,4 gram



13



H2SO4 pekat



Teknis



456 mL



C. Nutrisi Fermentasi (Sukma dkk, 2018) Tabel 5.4 Nutrisi fermentasi No.



Bahan



Spesifikasi



Jumlah



1



KH2PO4



-



0,09 gram



2



MgSO4



-



0,045 gram



3



(NH4)2SO4



-



0,36 gram



Proposal Tugas Akhir



LAMPIRAN 2 – PROSEDUR PENELITIAN A. Tahap Pembuatan MOCAF a. Tahap Persiapan Persiapan singkong 1. Singkong dikupas dan dipotong bentuk kepingan 2. Dicuci dengan air mengalir 3. Rendam dalam larutan garam dan buffer Na2SO3 selama 24 jam 4. Pengeringan menggunakan sinar matahari 5. Penggilingan dan pengayakan sampai mencapai ukuran tepung singkong 40 mesh 6. Penentuan kadar air 12% dan kadar protein Persiapan inokulum 1. Pindahkan kultur murni Rhizopus oryzae ke erlenmeyer 250 mL berisi PDB 100mL 2. Inkubasi pada suhu 30oC selama 3 hari b. Tahap Fermentasi 1. Mencampurkan singkong dengan larutan nutrisi pada reaktor erlenmeyer 500 mL 2. Menambahkan inokulum Rhizopus oryzae ke campuran singkong dan nutrisi 3. Menambahkan air steril hingga mencapai variasi kadar air 40%, 50%, 60% 4. Inkubasi selama 120 jam 5. Pengambilan sampel sebanyak 2 gram setiap 24 jam



Proposal Tugas Akhir



LAMPIRAN 3 – PROSEDUR ANALISA A. PENENTUAN KADAR KADAR AIR METODE GRAVIMETRI Penentuan kadar air ini bertujuan mengetahui kandungan air yang terdapat pada sampel. Digunakan metoda titimetri dengan langkah sebagai berikut (SNI 7622:2011): Prosedur kerja: 1. Panaskan cawan beserta tutupnya dalam oven pada suhu 130 oC selama kurang lebih satu jam didinginkan selam 20 sampai 30 menit dalam desikator kemudian timbang dengan neraca analitik (w0). 2. Masukan 2 gram sampel ke dalam cawan dan timbang (w1). 3. Panaskan cawan dan sampel pada oven dengan suhu 130 oC selama 1 jam 4. didinginkan selam 20 sampai 30 menit dalam desikator kemudian timbang dengan neraca analitik (w2). 5. Perhitungan : %Air =



w 1 −w2 𝑤1 −𝑤0



x 100%



B. PENENTUAN KADAR CRUDE PROTEIN METODE KJELDAHL Penentuan kadar crude protein ini bertujuan mengetahui kandungan protein yang terdapat pada sampel. Digunakan metoda titimetri dengan langkah sebagai berikut (AOAC, 2001) : Pembuatan larutan pereaksi a. Larutan NaOH 40% Padatan NaOH bebas nitrogen 40 gram dilarutkan dalam 100 mL b. Larutan indikator methyl red (MR)/bromocresol green (BCG) Methyl red (MR) sebanyak 0,2 gram dilarutkan dalam etanol 95% menjadi 100 mL. Selanjutnya bromocresol green (BCG) sebanyak 1,0 gram dilarutkan dalam etanol 95% menjadi 500 mL. Dicampurkan methyl red (MR) dan bromocresol green (BCG) dengan perbandingan 1 : 5. c. Larutan asam borat (H3BO3) 4% Padatan H3BO3 sebanyak 4 gram Ldilarutkan dalam aquadest sebanyak



Proposal Tugas Akhir



100 mL. d. Larutan standar asam klorida (HCl) 0,1 N Larutkan sebanyak 8,21 mL HCl pekat (37%) dengan 1 L aquadest. Prosedur kerja 1.



Penimbangan sampel yang telah dihaluskan sebanyak 1 gram



2.



Pengisian sampel ke dalam labu Kjeldahl



3.



Penimbangan 7 gram K2SO4 dan 0,8 gram CuSO4



4.



Penambahan 7 gram K2SO4 dan 0,8 gram CuSO4 ke dalam labu Kjeldahl yang berisi sampel.



5.



Penambahan larutan H2SO4 sebanyak 12 mL, dilakukan di dalam



lemari asam 6.



Proses destruksi dilakukan di dalam ruang asam dengan memanaskan sampel yang ada pada labu Kjeldahl menggunakan kompor listrik selama 2 jam hingga berwana hijau toska



7.



Pendinginan labu Kjeldahl dengan cara didiamkan selama 20 menit



8.



Penambahan 50 mL NaOH 40% dan beberapa butir batu didih ke dalam labu Kjeldahl yang berisi sampel



9.



Penambahan 30 mL H3BO3 4% ke dalam erlenmeyer dengan ditambahkan indikator BCG-MR 3 tetes untuk menangkap destilat dari hasil destilasi



10. Destilat yang diperoleh dari hasil destilasi dititrasi dengan menggunakan larutan standar HCl 0,1 N hingga warna larutan berubah menjadi merah muda muda 11. Lakukan prosedur yang sama untuk menghitung % N blanko 12. Perhitungan : %N =



mL HCl (sampel−blanko) berat sampel (g) 𝑥 1000



x N HCl x 14, 008 x 100%



% Protein = %N x faktor konversi protein Faktor konversi protein = 6,25



Proposal Tugas Akhir