PEMBUATAN KECAP KACANG MERAH (Vigna angularis) DENGAN FERMENTASI SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN ANTI...
-
Upload
chitta-putri-noviani -
Category
Documents
-
view
298 -
download
15
Transcript of PEMBUATAN KECAP KACANG MERAH (Vigna angularis) DENGAN FERMENTASI SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN ANTI...
PEMBUATAN KECAP KACANG MERAH (Vigna angularis) DENGAN FERMENTASI SEBAGAI
ALTERNATIF BAHAN ANTI DIABETES
PROPOSAL PENELITIAN
Tugas ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Bioteknologi
CHITTA PUTRI NOVIANI
109096000007
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2012 M/1433 H
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1. Latar Belakang
Diabetes melitus (DM) merupakan penyakit kronik yang tidak dapat disembuhkan, tetapi sangat
potensial untuk dapat dicegah dan dikendalikan melalui pengelolaan DM. Pilar utama pengelolaan DM
adalah perencanaan makan, latihan jasmani, obat berkhasiat hipoglikemik dan penyuluhan. Disamping
itu dalam upaya pengendalian primer, pilihan akan jenis bahan makanan dengan kandungan zat gizi
tertentu merupakan upaya pengendalian yang diberikan secara seimbang sehingga tidak menimbulkan
puncak (peak) glukosa darah yang tinggi setelah makan (Sidartawan, 2006).
Diantara 250.000 spesies tumbuhan obat diseluruh dunia diperkirakan banyak yang
mengandung senyawa anti diabetes mellitus yang belum ditemukan (Suharmiati, 2003). Salah satunya
yaitu kacang merah yang merupakan bahan makanan dengan sumber serat dan berindeks glikemik
rendah.
Dalam aplikasi pengolahan kacang merah yang berfungsi sebagai makanan fungsional antara
lain dapat dilakukan melalui pembuatan roti tawar kacang merah, schotel kacang merah, dan crakers
kacang merah yang dapat digunakan sebagai makanan selingan. Beberapa penderita diabetes
menyatakan daya terimanya terhadap roti tawar, crakers, maupun schotel kacang merah.
Kecap merupakan produk pangan tradisional yang digunakan sebagai penambah cita rasa
makanan. Kecap bagian penting dalam menu makanan masyarakat Indonesia. Hampir disetiap kota
besar di Indonesia, terutama di pulau Jawa banyak terdapat pabrik kecap dan berbagai merek kecap
telah beredar dipasaran.
Dari berbagai tinjauan tersebut, maka dilakukanlah penelitian pembuatan kecap menggunakan
kacang merah melalui proses fermentasi dengan menggunakan kapang Aspergillus oryzae, A. niger
dan Rhizopus sp. dan beberapa jenis khamir dan bakteri yang berperan selama fermentasi moromi,
antara lain Zygosaccharomyces sp., Hansenula sp. dan Lactobacillus sp. (Astawan dan Astawan, 1991)
sebagai alternatif permasalahan tersebut.
1. 2. Perumusan Masalah
Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini yaitu:
1. Apakah kacang merah dapat dibuat menjadi kecap?
2. Apakah terdapat pengaruh ekstrak kacang merah terhadap penurunan kadar glukosa?
1. 3. Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka hipotesis:
1. Kacang merah dapat dibuat menjadi kecap seperti kedelai hitam.
2. Ekatrak kacang merah dapat menurunkan kadar glukosa sehingga menjadi alternative bahan
anti diabetes.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kacang Merah
Gambar 1. Kacang Merah
Kacang merah (Vigna angularis) berasal dari Mexico Selatan, Amerika Selatan dan Cina yang
kemudian meluas ke daerah lain seperti Indonesia, Malaysia, Karibia, Afrika Timur dan Afrika Barat
(Sunarjo, 1972). Secara lengkap taksonomi kacang merah adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
Sub Kelas : Rosidae
Ordo : Fabales
Famili : Fabaceae (suku polong-polongan)
Genus : Vigna
Spesies : Vigna angularis (Willd.) Ohwi & H.Ohashi
Setiap 100 gr kacang merah kering menyediakan serat sekitar 4 gr, yang terdiri atas serat larut
dan juga serat tidak larut. Serat larut secara signifikan menurunkan gula darah, karena serat larut dapat
menurunkan respon glikemik pangan secara bermakna (Rimbawan, 2004). Kacang merah,
sebagaimana kacang polong lainnya, mengandung beberapa komponen zat inhibitor seperti asam fitat,
tannin, tripsin inhibitor, dan oligosakarida. Asam fitat tergolong zat antigizi karena ia membentuk ikatan
kompleks dengan zat besi atau mineral lain, seperti seng (zinc), magnesium, dan kalsium, menjadi
bentuk yang tidak larut dan sulit diserap tubuh. Tanin dapat menghambat penyerapan zat besi dan
mengganggu kerja enzim akibat terbentuknya ikatan kompleks protein-tanin. Tripsin inhibitor
mengganggu pencernaan protein. Sementara oligosakarida, gula kompleks tepatnya rafinosa dan
stakhiosa yang tak dapat dicerna usus, bertanggung jawab terhadap produksi gas usus dan
menyebabkan perut kembung (Nurfi, 2009). Zat inhibitor pada kacang merah ternyata dapat
memperlambat pencernaan karbohidrat di dalam usus halus, sehingga Indeks Glikemik pangan akan
turun (Rimbawan, 2004).
Beberapa data preklinis mengenai kacang merah (Vigna angularis.) menunjukkan adanya
kandungan zat potensial di dalamnya yang berguna untuk mengontrol konsumsi makanan, berat badan,
akumulasi lemak dalam tubuh, dan hiperglikemia. Beberapa bukti menunjukkan bahwa pemberian
derivatif kacang merah pada pasien yang menderita diabetes melitus kronik maupun akut dapat
menunjukkan penurunan berat badan dan kadar lemak dalam tubuh. Di dalam kacang merah sendiri
terdapat beberapa komponen bioaktif seperti terpenoid, saponin, flavonoid, dll (Pranoto, 2000).
2.2. Kecap
Kecap merupakan salah satu produk tradisional yang sudah dikenal dan diterima secara
meluas di dunia Internasional. Kecap adalah cairan hasil fermentasi bahan nabati atau hewani
berprotein tinggi di dalam larutan garam. Kecap berwarna coklat tua, berbau khas, rasa asin dan dapat
mempersedap rasa masakan. (Tarwiyah, 2001).
Pembuatan kecap dapat dilakukan dengan proses fermentasi, hidrolisa asam atau kombinasi
keduanya (Muryani, 1988). Pada prinsipnya, pembuatan kecap secara fermentasi berkaitan dengan
pemecahan protein, lemak, dan karbohidrat menjadi asam amino, asam lemak, dan monosakarida oleh
aktivitas enzim jamur, khamir, dan bakteri (Koswara, 1997).
Proses fermentasi kecap terdiri dari 2 tahap, yaitu fermentasi padat (fermentasi kapang) dan
fermentasi cair (fermentasi moromi). Kapang yang digunakan dalam fermentasi padat, adalah
Aspergillus sp. dan Rhizopus sp. (Rahayu dkk., 1993). Fermentasi padat memerlukan waktu selama 3-5
hari.
Fermentasi kapang sangat berpengaruh terhadap kualitas kecap karena kapang akan
mengeluarkan enzim yang memecah substrat menjadi senyawa-senyawa terlarut (Kumalaningsih dan
Hidayat, 1995). Enzim-enzim yang terdapat pada kapang antara lain, amilase, invertase, protease
(protease netral, protease asam, dan protease alkali), aminopeptidase, karboksi peptidase dan
glutaminase (Isnariani, 1993). Enzim protease menghidrolisis protein kompleks yang tidak larut menjadi
polipeptida dan oligopeptida, kemudian dapat menghidrolisis polipeptida dan oligopeptida menjadi asam
- asam amino. Pati dihidrolisis menjadi disakarida dan monosakarida oleh amilase dan invertase.
Selama proses fermentasi terjadi kenaikan nitrogen terlarut, asam amino, ammonia, nilai pH, dan suhu
(Rahayu dkk., 1993).
Fermentasi moromi dalam larutan garam merupakan langkah selanjutnya setelah fermentasi
kapang. Pada fermentasi moromi terdapat beberapa jenis bakteri dan khamir yang terlibat didalamnya,
antara lain Lactobacillus delbrueckii, Hansenula sp. (Astawan dan Astawan, 1991), Pseudomonas
soyae (Kasmidjo, 1990), Zygosaccharomyces soyae, Z. major, dan Saccharomyces rouxii (Koswara,
1997). Jenis-jenis bakteri dan khamir tersebut toleran terhadap konsentrasi garam tinggi. Larutan garam
berfungsi sebagai bahan pengawet dan penyeleksi kegiatan mikrobia (Astawan dan Astawan, 1991).
Selain itu, garam berfungsi untuk mengekstrak senyawa-senyawa nitrogen terlarut yang ada dalam
kedelai terfermentasi kapang ke dalam larutan garam. Dengan demikian kecap yang dihasilkan
mempunyai rasa dan aroma yang baik. Pada umumnya, fermentasi moromi dilakukan pada larutan
garam 20%. Secara tradisional, fermentasi moromi berlangsung selama 2-4 minggu. Selama fermentasi
moromi, warna larutan kecap akan berubah yang disebabkan oleh warna yang terbentuk sebagai hasil
reaksi browning antara gula reduksi dengan gugus amino dari protein (Astawan dan Astawan, 1991).
2.3. Diabetes Melitus
Diabetes mellitus sebagai salah satu penyakit akibat perkembangan zaman merupakan suatu
sindrom metabolik yang ditandai dengan hiperglikemi kronis, yang dapat menyebabkan komplikasi yaitu
mikroangiopati yang menyebabkan komplikasi pada mata (retinopati), ginjal (nefropati), saraf
(neuropati) dan makroangiopati yaitu terjadinya aterosklerosis yang mengakibatkan penyakit jantung
koroner dan stroke.
Diabetes diklasifikasikan menjadi 3, yaitu Diabetes Mellitus tipe 1 merupakan diabetes yang
jarang atau sedikit populasinya. Gangguan produksi insulin pada DM Tipe 1 umumnya terjadi karena
kerusakan sel-sel β pulau Langerhans yang disebabkan oleh reaksi otoimun. Namun ada pula yang
disebabkan oleh bermacam-macam virus, diantaranya virus Cocksakie, Rubella, CMVirus, Herpes, dan
lain sebagainya.
Diabetes Tipe 2 merupakan tipe diabetes yang lebih umum, lebih banyak penderitanya
dibandingkan dengan DM Tipe 1. Etiologi DM Tipe 2 merupakan multifaktor yang belum sepenuhnya
terungkap dengan jelas. Faktor genetik dan pengaruh lingkungan cukup besar dalam menyebabkan
terjadinya DM tipe 2, antara lain obesitas, diet tinggi lemak dan rendah serat, serta kurang gerak badan.
Diabetes Mellitus Tipe 3, Gestasional (GDM=Gestational Diabetes Mellitus) adalah keadaan
diabetes atau intoleransi glukosa yang timbul selama masa kehamilan, dan biasanya berlangsung
hanya sementara atau temporer. Sekitar 4-5% wanita hamil diketahui menderita GDM, dan umumnya
terdeteksi pada atau setelah trimester kedua.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan di Lipi Serpong dan dilaksanakan selama 4 bulan dari bulan
September 2012 - Januari 2013.
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat
Alat yang digunakan adalah timbangan analitik, gelas ukur, tabung reaksi, pipet takar,
Erlenmeyer, pisau, corong, kain kasa, batang pengaduk, petri dish, colony counter.
3.2.2. Bahan
Bahan – bahan yang digumnakan adalah Kacang Kedelai, medium PDA, biakan murni
Aspergillus oryzae dan Rhizopus oligorporus, kertas pH, aquadest, kapas, plastic, asam laktat, NaCl,
tikus wistar jantan, Glibenklamid, glukosa.
3.3. Prosedur Kerja
a. Pembuatan Kecap
Kacang Merah dibersihkan dari kotoran, lalu ditimbang sebanyak 50 gr, direndam selama satu
jam, dimana pada air rebusan ditmabahkan sedikit asam laktat hingga pH mencapai kisaran 4-5.
Kacang Merah disterilkan dalam autoclave pada suhu 121oC selama 15 menit. Setelah Kacang
Merah didinginkan diinokulasi dengan masing-masing suspense spora dari biakan murni Aspergillus
oryzae dan Rhizopus oligorporus dan diinkubasi selama 3 hari pada suhu 30oC. Suhu dinaikkan
menjadi 40oC selama 4 hari. Selanjutnya dimasukkan larutan garam 20% ke dalam suspense Kacang
Merah ini dengan perbandingan berat dan volume 1 : 3. Setelah tiga puluh hari suspense disaring dan
diperas
b. Uji Anti Diabetes
Jenis penelitian yang dilakukan adalah eksperimental dengan rancangan randomized post test
control group. Populasi penelitian adalah tikus wistar jantan yang berusia 3-4 bulan dengan berat rata
rata 200-250 g. Besar sampel yang ditentukan berdasarkan Research Guidelines for Evaluating the
safety and Efficacy of Herbal Medicines WHO yaitu minimal 5 ekor tikus perkelompok. Penelitian ini
menggunakan 5 kelompok sehingga jumlah sampel yang digunakan sebanyak 25 ekor tikus.
Pengambilan sampel dilakukan secara simple random sampling. Kriteria Inklusi yang digunakan yaitu
berat badan 200-250 g, tidak malnutrisi, sehat, aktivitas dan tingkah laku normal, serta tidak terdapat
cacat anatomi yang tampak dan tidak termasuk kedalam kriteria eksklusi tikus mati saat perlakuan.
Sampel terdiri dari 25 ekor tikus wistar jantan yang dibagi kedalam lima kelompok, yaitu
kelompok kontrol negatif, kelompok perlakuan I, kelompok perlakuan II, kelompok perlakuan III, dan
kelompok kontrol positif. Kemudian seluruh tikus dipuasakan selama 24 jam. Setelah tikus dipuasakan
24 jam kemudian pada kelompok perlakuan I diberikan 0,063gr/200grBB, kelompok perlakuan II
diberikan dosis 0,126/200grBB, dan kelompok perlakuan III diberikan ekstrak kacang merah dengan
dosis 0,252gr/200grBB. Untuk kelompok kontrol positif diberikan Glibenklamid 0,126gr/200grBB. Dosis
tersebut diperoleh dengan melakukan konversi dari dosis ekstrak kacang merah pada manusia yang
dapat menurunkan kadar glukosa darah dengan angka konversi yang digunakan yaitu 0,018. Kemudian
ditunggu 15 menit, lalu diberikan glukosa sebanyak 1,35gr/200grBB. Lalu ukur kadar glukosa darah
dalam menit ke-0, ke-30, ke-60, ke-90, dan ke-120.
DAFTAR PUSTAKA
Astawan, M. dan M.W. Astawan. 1991. Teknologi Pengolahan Pangan Nabati Tepat Guna. Edisi I. Jakarta: Akademika Pressindo.
Direktorat Gizi Depkes RI. 1996. Daftar komposisi bahan makanan, Bharata, Jakarta.Sudarmadji, S., B.
Haryono dan Suhandi. 1984. ed ke-2, Analisis untuk bahan makanan dan pertanian, Alumni: Bandung.
Isnariani, A.J. 1993. Mikroflora dan Aflatoxin pada Kedelai Hitam dan Koji dalam Proses Pembuatan ecap. [Skripsi]. Yogyakarta: FTP UGM.
Kasmidjo, R.B. 1990. Tempe: Mikrobiologi dan Biokimia Pengolahan serta Pemanfaatannya. Yogyakarta: PAU Pangan dan Gizi.
Koswara, S. 1997. Mengenal makanan tradisional hasil olahan kedelai. Buletin Teknologi dan Industri Pangan 8 (2): 75-76.
Kumalaningsih, S. dan N. Hidayat, 1995. Mikrobilogi Hasil Pertanian. Malang: Penerbit IKIP Malang.
Muryani, Maria Magdalena. 1988. Mempelajari Pengaruh Enzim Protease pada Pembuatan Kecap Kedelai (Lycine Max L.). Skripsi IPB, Bogor.
Nurfi, A. 2009. Kacang Merah Turunkan Kolesterol dan Gula Darah. Jakarta: Depkes RI.
Purwoko. 2007. Kandungan Protein Kecap Manis Tanpa Fermentasi Moromi Hasil Fermentasi Rhizopus oryzae dan R. oligosporus. Vol 8, No.2. Hal: 223-227. Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Rahayu, E.S., 1985, Hidrolisis protein kedelai oleh Aspergillus oryzae, A. soyae, dan Rhizopus oligosporus. Tesis Fakultas Pascasarjana UGM, Yogyakarta.
Rimbawan, Albiner Siagian. 2004. Indeks Glikemik Pangan `Cara Mudah Memilih Pangan yang Menyehatkan`. Jakarta: Penebar Swadaya.
Robbins/editor, Vinay Kumar, Ramzi S. Contran, Stanley L. Robbins. 2007. Buku ajar patologi. Edisi 7 - Jakarta: GC; p. 718-33.
Septiani, Y., 2004. Studi kadar karbohidrat, lemak, dan protein pada kecap dari tempe. Skripsi Fakultas MIPA UNS, Surakarta.
Sidartawan Soegondo, Ahmad Rudianto, Asman Manaf, Imam Subekti, Agung Pranoto, Putu Moda Asran, dkk. 2006. Konsesus Pengelolaan dan Pencegahan Diabetes Mellitus Tipe 2. Jakarta : Pengurus Besar Perkumpulan Endokrinoogi Indonesia
Suharmiati 2003. Pengujian bioaktivitas anti diabetes mellitus tumbuhan obat. Cermin Dunia kedokteran; p. 8-13.
Sunarjo, H. 1972. Kunci Bercocok Tanam Sayur-Sayuran Penting di Indonesia. Lembaga Penelitian Holtikultural Pasar Minggu. Jakarta.
Tarwiyah, Kemal. 2001. Kecap. Dewan Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Industri Sumatera Barat, Padang.