Rosida, Jurnal PROTEIN Pengaruh Konsentrasi Starter Lactobacillus plantarum Fermentasi terhadap Kualitas dan Kerusakan Produk Terasi dan Lama The Effect of Starter (Lactobaccilus plantarum) Concentration and Fermentation Time on The Quality dan Deterioration of Terasi Product Rosida1 dan Enny Karti Basuki Susiloningsih2 1Staf Pengajar Jurusan Teknologi Pangan FTI UPN Veteran Jawa Timur Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya Abstract Background: Terasi is a paste-like product, made from small shrimp/fish, used as flavor enhancer agent, has brownish red color and strong flavor. The aim of this research was to determine the concentration of starter (Lactobacillus plantarum) and fermentation time in order to produce terasi that has good quality and can hamper the growth of Staphylococcus aureus and E. coli. Methods: This research used a Completely Randomized Design with factorial pattern (two factors) and three times repetition. The first factor was the concentration of starter (Lactobacillus plantarum) (0, 3, 6, and 9%). The second factor was fermentation time (1, 2, and 3 weeks). Result: The best treatment was combination of concentration of starter (Lactobacillus plantarum) (9%) and 2 weeks fermentation. Terasi product had 19,36 % soluble protein content, pH 5.96, a w = 0.89, total Staphylococcus aureus = 32.3 (cfu/g), total E. coli = 0, smelling score = 3.87 and texture score = 2.93. Key words: terasi, fermentation time, starter, Lactobacillus plantarum, Staphylococcus aureus, E. coli. Abstraksi Latar belakang: Terasi adalah produk berbentuk pasta, terbuat dari udang kecil/ikan, digunakan sebagai bahan penambah citarasa, mempunyai warna merah kecoklatan dan citarasa yang tajam. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) dan lama fermentasi untuk menghasilkan terasi yang mempunyai kualitas yang baik dan dapat menghambat pertumbuhan Staphylococcus aureus dan E. coli. Metode: Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap Pola Faktorial (2 faktor) dan 3 kali ulangan. Faktor pertama adalah konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) (0, 3, 6, and 9%). Faktor kedua adalah lama fermentasi (1, 2 dan 3 minggu). Kesimpulan: Perlakuan terbaik adalah kombinasi konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) 9% dan lama fermentasi 2 minggu. Produk terasi tersebut mempunyai kadar protein terlarut 19,30%, pH 5,96, aw = 0,89, total Staphylococcus aureus = 32,3 (cfu/g), total E. coli = 0, skor aroma = 3,87 and skor tekstur = 2,93. Kata kunci: terasi, lama fermentasi, starter, Lactobacillus plantarum, Staphylococcus aureus, E. coli PENDAHULUAN Terasi merupakan produk berbentuk seperti pasta, berwarna merah kecoklatan, dibuat dari udang atau ikan yang berukuran kecil dan mempunyai aroma yang kuat (Rahman, 1992). Rebon dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan terasi karena rebon tersebut memiliki kulit dan cangkang yang lunak sehingga memungkinkan untuk dihancurkan secara sempurna (Suprapti, 2002). Menurut Rahayu (1992), komposisi rebon basah adalah 16,2 g, protein 0,7 g, karbohidrat 1,2 g, dan 21,6 g air. 72 Bahan yang ditambahkan dalam pembuatan terasi adalah garam, tepung tapioka, tepung beras, atau tepung lainnya. Bahan-bahan inilah yang selanjutnya menentukan mutu dan citarasa terasi yang dihasilkan (Astawan dan Astawan, 1989). Fungsi tapioka dalam pembuatan terasi adalah sebagai substrat bagi pertumbuhan mikroorganisme (Norman, 1980) dan untuk menambah volume terasi (Astawan dan Astawan, 1989). Menurut Susanto (1993), garam dalam pembuatan terasi mempunyai peranan utama Vol.15 N0.2 Tahun 2007 Pengaruh Konsentrasi Starter Lactobacillus plantar sebagai pemberi rasa asin dan sebagai pengawet. Dalam pembuatan produk-produk fermentasi ikan/udang lainnya juga ditambahkan garam dalam jumlah yang optimum untuk merangsang pertumbuhan bakteri asam laktat. Oleh karena itu fermentasi dalam ikan/udang seringkali merupakan gabungan antara fermentasi garam dengan fermentasi asam laktat. Pada fermentasi asam laktat terjadi proses otolisis atau enzimatis dengan adanya aktivitas bakteri halofilik atau halotoleran. Fermentasi asam laktat berlangsung secara anaerobik oleh mikrobia anaerob atau obligat anaerob. fermentasi dan penghambatan bakteri S. aureus dan E. Coli pada terasi. Bakteri asam laktat merupakan bakteri yang dapat menekan atau menghambat pertumbuhan bakteri patogen yang terdapat pada produk fermentasi ikan/udang seperti Staphylococcus aureus, B. cereus, dan B. fluorescens (Schved et al., 1993 didalam Jenie et al., 1999). Selain itu, penambahan inokulum bakteri asam laktat pada terasi akan mempercepat proses fermentasi. Bakteri asam laktat dalam penelitian sebelumnya digunakan pada proses pembuatan ikan peda (Rahayu, 1992) dan ikan kembung rendah garam (Jenie et. al., 1999). Penghambatan bakteri patogen tidak hanya disebabkan oleh rendahnya pH produk. Bakteri asam laktat yang hidup dan bertahan dengan baik pada keasaman yang rendah berperan dalam sekresi anti mikrobia (Fardiaz et. al., 1996). Bakteri asam laktat menghasilkan zat yang bersifat racun bagi mikroba lain seperti bakteriosin, asam laktat, asam asetat, asam format dan hidrogen peroksida (Chandan, 1982 didalam Fardiaz et.al., 1996). Bakteriosin dapat menghambat bakteri patogen. Hal ini disebabkan karena bakteriosin merupakan bakterisidal yang sensitif terhadap sel bakteri gram positif. Kematian terjadi karena tidak stabilnya fungsi dan kesempurnaan struktur dari sitoplasma (Springer-Verlag, 1996). Tujuan dari penelitian pembuatan terasi dengan menggunakan bahan dasar berupa udang rebon dan penambahan bakteri asam laktat mengetahui pengaruh konsentrasi starter bakteri Lactobacillus plantarum terhadap lama MATERI DAN METODE Bahan Bahan yang digunakan adalah udang kecil (rebon) yang diperoleh dari petani tambak di Sidoarjo, kultur Lactobacillus plantarum yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Unair; tepung tapioka, garam, aquades, kalium oksalat, formaldehid, NaOH, penolphtalein, media EMB (media selektif E.coli), media MSA (media selektif S.aureus), dan MRS Broth yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Unair. Alat Alat yang digunakan adalah timbangan, grinder, wadah plastik, blender, labu ukur, pisau, erlenmeyer, petridish, dan alat-alat gelas untuk analisa. Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap pola faktorial dengan 2 faktor yang diulang tiga kali. Faktor I : Konsentrasi Bakteri Asam Laktat (0, 3, 6, 9 %) Faktor II : Lama Fermentasi (1, 2, 3 minggu) Data yang diperoleh dianalisa dengan menggunakan analisa ragam. Jika terdapat perbedaan yang nyata diantara perlakuan dilanjutkan dengan uji Duncan (DMRT). HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisa Kimia Bahan Awal Hasil analisa bahan baku (rebon setengah kering) dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil Analisa Produk Terasi Hasil analisis kimia dan mikrobiologi terasi dari perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) dapat dilihat pada Tabel 2. Protein Terlarut Berdasarkan hasil analisis ragam diketahui bahwa perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) berpengaruh nyata (p 0,05) terhadap kadar protein terlarut terasi. 73 Rosida, Semakin tinggi konsentrasi starter, pertumbuhan bakteri (L. Plantarum) meningkat yang menyebabkan kadar protein terlarut pada produk terasi semakin meningkat. Hal ini disebabkan protein pada terasi sebagian besar mengalami proses hidrolisis oleh enzim yang dihasilkan oleh Lactobacillus plantarum selama fermentasi dan oleh enzim proteolik dari udang. Rahman (1992) menyatakan bahwa bakteri pembentuk asam laktat di dalam fermentasi laktat memproduksi enzim proteolik yang membantu degradasi protein. Jurnal PROTEIN pH naik menjadi pH 6.5 setelah terasi terbentuk pH akan turun (Rahayu, 1992). Staphylococcus aureus Berdasarkan hasil analisis ragam diketahui bahwa perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) berpengaruh nyata (p 0,05) terhadap jumlah bakteri patogen (S. aureus) dalam produk terasi. Semakin tinggi konsentrasi starter, pertumbuhan bakteri (L. plantarum) semakin meningkat yang menyebabkan semakin sedikitnya jumlah bakteri patogen (S. aureus) pada produk terasi. Hal ini disebabkan karena bakteri asam laktat menghasilkan zat yang bersifat racun bagi bakteri patogen yaitu bakteriosin, asam laktat, asam asetat dan hidrogen peroksida. Dari semua zat tersebut yang paling berperan dalam menghambat pertumbuhan bakteri patogen adalah bakteriosin terutama (Lactolin) yang dihasilkan Lactobacillus plantarum. Staphylococcus aureus tidak sensitif terhadap beberapa bakteriosin dalam lingkungan normal, tetapi pada kondisi di bawah normal misalnya dengan garam 13% dan suasana asam, bakteriosin akan sensitif bagi Staphylococcus aureus (Springer-Verlag, 1996). Kematian Staphylococcus aureus disebabkan karena membran sitoplasma yang tidak stabil yang akan berakibat pada terganggunya metabolisme, terutama keluar masuknya senyawa yang dibutuhkan oleh S. aureus sehingga menyebabkan kematian. Berdasarkan hasil analisis ragam diketahui bahwa perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) berpengaruh nyata (p 0,05) terhadap pH terasi. Semakin tinggi konsentrasi starter, pertumbuhan bakteri (L. plantarum) semakin meningkat yang menyebabkan penurunan pH produk terasi. Hal ini disebabkan karena adanya asam laktat yang dihasilkan oleh starter Lactobacillus plantarum selama fermentasi dapat menurunkan pH terasi. Hal ini didukung oleh Rahayu (1992), selama fermentasi, Lactobacillus plantarum yang tergolong homofermentatif dapat mengubah 95% glukosa menjadi asam laktat. Asam laktat terbentuk dari gula-gula sederhana yang terkandung dalam ikan dan bubur tepung tapioka yang ditambahkan. Pada proses pembuatan adonan, pH mula-mula 6 dan selama proses fermentasi Eschericia coli Dari hasil analisis diketahui bahwa perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) menghasilkan produk terasi yang tidak mengandung E. coli. Hal ini disebabkan karena E. coli tidak dapat tumbuh pada konsentrasi garam yang tinggi 13 % baik pada perlakuan yang menggunakan maupun yang tidak menggunakan starter bakteri asam laktat. Mekanisme pengawetan oleh garam adalah sebagai berikut: larutan garam mempunyai tekanan osmotik yang tinggi, dapat menyebabkan berkurangnya kadar aw, sehingga air bebas yang dapat ditumbuhi mikroba menjadi terbatas. Ion-ion Cl yang terdisosiasi dari NaCl dapat meracuni mikroorganisme patogen. Water Activity (aw) Berdasarkan hasil analisis ragam diketahui bahwa perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi starter (Lactobacillus plantarum) tidak berpengaruh nyata (p 0,05) pada aw terasi. Dari Tabel 2 terlihat semakin tinggi konsentrasi starter dan lama fermentasi, aw semakin turun, tetapi secara statistik nilai yang ditunjukkan tidak berbeda nyata. Semakin tinggi konsentrasi starter, pertumbuhan bakteri (L. plantarum) semakin meningkat dan terjadi hidrolisis protein yang mebutuhkan air bebas (aw) selama fermentasi sehingga mengakibatkan penurunan aw terasi. Hal ini didukung Winarno (1997), yang menyatakan proses hidrolisis membutuhkan adanya air. Reaksi ini dipercepat oleh asam, basa dan enzim. 74 Vol.15 N0.2 Tahun 2007 Pengaruh Konsentrasi Starter Lactobacillus plantar Garam dalam suatu substrat bahan pangan dapat menekan kegiatan pertumbuhan mikroba tertentu, yang berperan dalam membatasi air yang tersedia, mengeringkan protoplasma dan menyebabkan plasmolisis atau pengeluaran isi sel akibat dari pengeluaran air secara osmosis (Norman, 1980). Kesimpulan Perlakuan penambahan starter dan lama fermentasi berpengaruh terhadap protein terlarut, pH, aw pada terasi, penekanan jumlah bakteri patogen khususnya 1. Perlakuan penambahan starter dan lama fermentasi berpengaruh terhadap penekanan jumlah bakteri patogen khususnya S. aureus pada terasi. 2. Fermentasi garam dapat menghambat pertumbuhan E. coli 3. Dapat disimpulkan bahwa produk terasi yang dihasilkan dari perlakuan penambahan starter 6 % dan lama fermentasi 2 minggu merupakan alternatif yang terbaik. Produk terasi ini mempunyai nilai skor bau 2,93 dan skor tekstur 3,87; protein terlarut 19,36%, pH 5,96, aw 0,89, jumlah S. aureus 32,3 cfu/gram dan E. coli = 0. Tekstur Perlakuan konsentrasi starter Lactobacillus plantarum 9 % dan lama fermentasi 3 minggu mempunyai tekstur paling lembek (4,80). Hal ini disebabkan banyaknya starter cair yang ditambahkan, sehingga akan menambah kadar air produk terasi. Dari Gambar 2 terlihat bahwa makin banyak starter cair yang ditambahkan akan menghasilkan produk terasi lebih lembek dibandingkan dengan yang tanpa starter (tekstur lebih keras). Menurut Rahman (1992), terasi merupakan produk dengan sifat fisik pasta berwarna kecoklatan dan mempunyai aroma yang khas. Selain itu semakin lama fermentasi, tekstur terasi yang dihasilkan makin lembek. Hal ini disebabkan semakin lama fermentasi, semakin banyak protein yang terhidrolisis, dan menyebabkan tekstur yang semakin lembek. Bau Dari Gambar 3 terlihat bahwa semakin banyak konsentrasi starter Lactobacillus plantarum dan makin lama fermentasi, bau terasi semakin tajam. Hai ini disebabkan karena makin banyak starter yang ditambahkan makin banyak protein yang terhidrolisis menghasilkan protein terlarut dan komponen aroma yang menyebabkan bau khas terasi. Hal ini didukung oleh Suprapti (2002), yang menyatakan bahwa lama waktu yang digunakan untuk pemeraman atau fermentasi, sangat menentukan aroma dan cita rasa terasi yang dihasilkan. Aroma terasi tersebut dihasilkan dari 16 macam senyawa hidrokarbon , 7 macam alkohol, 46 karbonil, 7 macam lemak, 34 senyawa nitrogen, 15 macam senyawa belerang, dan senyawa lain. Asam lemak yang bersifat volatil menyebabkan bau asam, sedangkan senyawa amonia dan amin menyebabkan bau anyir beramonia. (Rahayu, 1992). KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA Astawan,M.W. dan Astawan,M, 1989. Teknologi Pengolahan Pangan Hewani Tepat Guna. Akademika Pressindo, Bogor Fardiaz, S., Nuraeni dan Harsi, 1996. Pemanfaatan Air Kelapa Untuk Produksi Minuman Sehat Anti Diare Melalui Proses Fermentasi Laktat. Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fateta-IPB, Bogor. Jenie, B.S.L, 1999. Aplikasi Bakteri Asam Laktat dalam Proses Pengolahan Ikan Kembung Kering Rendah Garam. Seminar Nasional Makanan Tradisional No. 231 Vol. C-08, Teknologi Pangan dan Gizi, Fateta, IPB Bogor. Rahayu, P. W., 1992. Teknologi Fermentasi Produk Perikanan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, IPB, Bogor. Rahman, A., 1992. Teknologi Fermentasi. Penerbit Arcan, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, IPB, Bogor. 75 Rosida, Jurnal PROTEIN Springer-Verlag, 1996. Lactic Acid Bacteria : Current Avances in Metabolism. Genetics, and Aplication, Germany. Susanto, T. 1993. Pengantar Pengolahan Hasil Pertanian. Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang. Suprapti L., 2002. Membuat Terasi. Kanisius, Jogjakarta. Winarno, FG., 1997. Kimia Pangan. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. 76