LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI INDUSTRI PENGARUH KONSENTRASI GARAM DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP SIFAT FISIK KIMCHI Disusun Oleh : Oktavia Dwi Hartanti 18308141036 Biologi E JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2020 Tujuan : Mengetahui pengaruh konsentrasi garam dan lama fermentasi terhadap sifat fisik kimchi. Abstrak Salah satu produk makanan hasil proses fermentasi adalah Kimchi, yang merupakan makanan tradisional Korea berupa suatu jenis asinan sayur hasil fermentasi. Proses fermentasi kimchi dipengaruhi oleh faktor konsentrasi garam serta waktu fermentasi. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi garam dan lama fermentasi terhadap sifat fisik kimchi. Penelitian ini menggunakan model rancangan acak lengkap 2 faktor, yaitu penggunaan konsentrasi larutan garam (2% dan 4%) dan lama fermentasi (12 jam dan 24 jam). Parameter yang diamati yaitu rasa, warna, tekstur, dan bau. Hasil yang didapat yaitu konsentrasi garam berpengaruh terhadap rasa, tekstur, dan bau pada kimchi. Sementara lama fermentasi berpengaruh terhadap rasa, warna, dan tekstur. Kata kunci : Kimchi, rasa, warna, tekstur, bau TINJAUAN PUSTAKA Fermentasi merupakan metode pengolahan pangan dengan mempergunakan metode tertentu untuk menghasilkan asam atau komponen lainnya yang dapat menghambat mikrobia perusak (Widowati dan Misgiyarta, 2003). Fermentasi terjadi akibat adanya aktivitas mikroba pada substrat organik yang sesuai yang menyebabkan perubahan sifat bahan pangan akibat pemecahan kandungan bahan pangan tersebut (Marliyati, 1992) sehingga makanan menjadi lebih bergizi, mudah dicerna, lebih aman, dan memiliki citarasa lebih baik (Widowati dan Misgiyarta, 2003). Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi-reduksi dalam sistem biologi yang menghasilkan energi, dimana sebagai donor dan akseptor elektron digunakan senyawa organik. Senyawa organik yang biasanya digunakan adalah karbohidrat dalam bentuk glukosa. Glukosa akan diubah melalui reaksi oksidasi-reduksi dengan katalis enzim menjadi bentuk lain, misalnya aldehida yang bisa diubah menjadi asam (Winarno dan Fardiaz, 1981). Salah satu produk makanan hasil proses fermentasi adalah Kimchi. Kimchi adalah sejenis asinan sayuran hasil fermentasi dengan bumbu pedas. Sayuran yang di rendam atau digarami selama beberapa jam kemudian dicuci dan diberi bumbu yang terbuat dari campuran udang krill, kecap ikan, bawang putih, jahe, dan cabe merah bubuk. Karena hasil fermentasi, kimchi memiliki rasa masam seperti acar. Selain memiliki cita rasa yang khas, kimchi juga dipercaya dapat memberi manfaat bagi kesehatan tubuh manusia karena mengandung kadar serat makanan yang tinggi dan memiliki kadar kalori yang rendah. Hal ini disebabkan karena kimchi terbuat dari berbagai jenis sayuran, seperti bawang bombay, bawang putih, dan cabai merah yang kaya akan vitamin dan dapat menyehatkan tubuh. Bakteri Laktobacillus yang berperan dalam proses fermentasi dapat menghasilkan asam laktat dengan kadar tinggi, sehingga jika dikonsumsi dapat memperlancar sistem pencernaan. Kimchi juga diyakini memiliki khasiat untuk mencegah kanker. Selain itu kimchi berperan dalam antiinflamasi, antibakteri, antioksidan, antikanker, antiobesitas, sifat probiotik, pengurangan kolesterol, dan sifat antipenuaan bagi tubuh (Patra, et.al. 2016). Karakteristik kimchi berbeda tergantung dengan varietas bahan baku yang digunakan, metode proses, bumbu, lokalitas dan sifat fungsional kimchi. Kimchi dapat diklasifikasikan atas dua kelompok, yaitu kimchi dan mul-kimchi (kimchi dengan penambahan air). Kimchi tanpa penambahan air termasuk baechu kimchi (potongan kubis), tongbaechu kimchi (kubis utuh), yeolmoo kimchi (lobak muda), kakkdugi (kimchi lobak yang berbentuk kubus) sedangkan mul-kimchi termasuk baik kimchi (baechu kimchi dengan penambahan air), dongchimi (kimchi lobak dengan penambahan air), dan nabak kimchi (kimchi dengan potongan lobak dan kubis) (Mheen, 2010). Rasa yang diperoleh dari pembuatan kimchi adalah rasa asam. Rasa asam pada kimchi merupakan hasil dari proses fermentasi oleh bakteri asam laktat yang menghasilkan asam laktat, dimana asam laktat yang dihasilkan dapat menurunkan pH dan meningkatkan rasa asam (Ayustaningwarno, 2014). Rasa dan manfaat kimchi saat ini sudah dikenal di seluruh dunia karena sudah banyak kimchi diekspor keluar negeri. Kimchi yang dikenal sebagai acar Asia umumnya difermentasi oleh Lactobacteria. Pada kimchi telah ditemukan bakteri asam laktat seperti genus Lactobacillus, Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc dextranicum, Leuconostoc citreum, Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Pediococcus (Tae Ick, 1998). Bakteri asam laktat yang ditemukan dalam kimchi seperti genus Lactobacillus, Leuconostoc, Weissella tetapi genus Leuconostoc dan Weissella adalah bakteri asam laktat yang berperan utama dalam mengatur jalannya fermentasi kimchi (Mheen, 2002). METODE A. Variabel Variabel bebas : Konsentrasi garam (2% dan 4%) dan lama fermentasi Variabel Kontrol : Jenis garam, jumlah dan jenis sawi putih, jumlah air untuk merendam, lama perendaman, suhu inkubasi, wadah untuk inkubasi Variabel Terikat : Bau, rasa, warna, tekstur B. Alat dan Bahan Alat : Bahan : - Timbangan - 2 wadah (baskom) - Pisau - Telenan untuk merendam - Garam - Sawi putih - Air - Wadah untuk penyimpanan (8 buah) - Label - Alat tulis dan dokumentasi C. Cara Kerja 1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Garam ditimbang sebanyak 24,02 gram dan 48,04 gram 3. Ditimbang sawi putih sebanyak 400 gram (untuk satu kali ulangan) 4. Sawi putih dicuci hingga bersih dan ditiriskan 5. Sawi putih dipotong dengan ukuran sedang 6. Kemudian dimasukkan kedalam baskom dan diberi garam 24,02gram untuk perlakuan dengan konsentrasi garam 2% dann 48,04 gram untuk konsentrasi garam 4%, setelah itu di remas – remas hingga merata 7. Dimasukkan 1 liter air bersih untuk merendam selama 2 jam 8. Sawi yang telah selesai direndam, dicuci hingga bersih dan ditiriskan airnya hingga benar – benar kering 9. Sawi yang sudah kering dibagi sama rata kedalam wadah untuk diinkubasi dengan setiap wadah diberi label sesuai perlakuan 10. Diamati sesuai lama fermentasi perlakuan yaitu 12 jam dan 24 jam 11. Setelah itu dilakukan perhitungan total bakteri asam laktat dengan menimbang kimchi secara aseptis dan diblender kemudian disaring. 12. Hasil saringan diambil 1 ml dan diencerkan kedalam 9 ml NaCl fisiologi 0,85%. larutan ini disebut pengenceran 10-2. Perlakuan ini dilakukan terus menerus hingga mencapai pengenceran 10-6 . 13. Selanjutnya sampel sebanyak 1 ml dari 3 pengenceran terakhir diambil lalu masingmasing sampel dimasukan ke dalam cawan petri dan dilakukan secara duplo. 14. Kemudian cawan petri ditutup rapat agar tidak terjadi kontaminasi, kemudian sebanyak 15 ml de Man Ragosa and Shape Agar (MRSA) bersuhu 50ºC dimasukan ke dalam cawan petri dengan cara membuka sedikit tutup cawan agar terhindar dari kontaminasi. 15. Setelah itu cawan langsung digerakan di atas meja secara hati-hati dengan membentuk gerakan angka delapan supaya semua medium merata. 16. Setelah medium padat, cawan diinkubasi dengan menggunakan inkubator bersuhu 37ºC selama 24 jam dalam posisi cawan terbalik. 17. Jumlah koloni dihitung pada cawan petri yang memiliki jumlah koloni sebanyak 30-300 koloni. Angka total bakteri asam laktat dalam 1 ml adalah dengan mengalikan jumlah koloni pada cawan petri dibagi dengan faktor pengenceran. Hasil analisis mikrobiologi dilaporkan dengan menggunakan Standard Plate Count (SPC) (Rohman et al, 2019). **tetapi penelitian sebenarnya hanya sampai pada pengamatan sifat fisik pada kimchi karena terbatasnya penelitian yang dilakukan. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Tabel Hasil Pengaruh Konsentrasi Garam dan Lama Fermentasi Konsentrasi Garam dan Lama Fermentasi Parameter Rasa Ulangan 1 2% 4% 12 jam 24 jam 12 jam 24 jam Asin Asin dan Lebih Asin Lebih asin terdapat dan rasa asam terdapat rasa asam 2 Asin Asin dan Lebih Asin Lebih asin terdapat dan rasa asam terdapat rasa asam Warna 1 2 Tekstur 1 Putih Kekuningan Putih Kekuningan kekuningan dan pucat kekuningan dan pucat Putih Kekuningan Putih Kekuningan kekuningan dan pucat kekuningan dan pucat Renyah Renyah Lunak Lebih lunak Lunak Lebih lunak agak lunak 2 Renyah Renyah agak lunak Bau 1 Asam Asam Lebih asam Lebih asam 2 Asam Asam Lebih asam Lebih asam B. Pembahasan Penelitian ini berjudul “Pengaruh Konsentrasi Garam dan Lama Fermentasi terhadap Sifat Fisik Kimchi” yang dilakukan pada hari Sabtu,26 September 2020. Penelitian ini dilakukan dengan memberikan perlakuan berupa konsentrasi garam sebanyak 2% dan 4% serta lama fermentasi yaitu 12 jam dan 24 jam dengan masing – masing sebanyak 2 ulangan. Hasil yang didapat yaitu konsentrasi garam mempengaruhi rasa, tekstur, dan bau pada kimchi sementara lama fermentasi mempengaruhi rasa warna dan tekstur pada kimchi. 1.Rasa Konsentrasi garam memberikan pengaruh pada rasa kimchi yaitu pada konsentrasi 2% rasanya asin dan pada konsentrasi 4% rasanya lebih asin, perbedaan rasa asin ini disebabkan karena konsentrasi garam yang diberikan, yang berarti semakin tinggi konsentrasi garam yang diberikan maka akan semakin meningkat pula tigkat keasinan produk (Lestari et al, 2017). Sementara itu lama fermentasi juga mempengaruhi hasil pada rasa, dimana pada lama fermentasi 24 jam terdapat rasa asam dibandingkan pada lama fermentasi 12 jam. Hal ini mungkin dikarenakan pada waktu fermentasi 12 jam kimchi yang diinkubasi belum terfermentasi dengan baik sehingga belum terdapat rasa asam. Sementara itu pada waktu 24 jam sudah terfermentasi sehingga terdapat rasa asam. Kecenderungan penurunan pH diakibatkan oleh meningkatnya konsentrasi garam serta meningkatnya lama waktu fermentasi. Pada proses fermentasi anaerob bakteri asam laktat dengan aktivitasnya mampu mengubah glukosa menjadi asam laktat saat fermentasi yang semakin lama menjadi salah satu penyebab tingginya kandungan asam laktat yang dihasilkan sehingga pH kimchi akan semakin menurun (Umam, Utami, & Widowati, 2012). 2.Warna Pada parameter warna, konsentrasi garam tidak berpengaruh terhadap warna kimchi. Sementara itu lama fermentasi mempengaruhi warna dari kimchi yang dihasilkan yaitu pada lama fermentasi 12 jam warnanya putih kekuningan dan pada lama fermentasi 24 jam warnanya kekuningan dan pucat. Ini dikarenakan semakin lama waktu fermentasinya, maka semakin pekat pula warna yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan penelitian Ramdan, Effendi, & Heverlly (2007) menyatakan pada fermentasi sayur asin sawi jabung, bakteri asam laktat dapat mempengaruhi pH yang mengakibatkan perubahan warna. Populasi bakteri asam laktat dari jenis Leuconostoc, Lactobacillus dan Weissella dapat mempengaruhi proses fermentasi ( Lee, Jung, & Jeon, 2015). 3.Tekstur Pada parameter tekstur, konsentrasi garam memberikan pengaruh terhadap tekstur kimchi yaitu pada konsentrasi 2% tekstur dari kimchi lebih renyah daripada konsentrasi 4%. Sementara itu lama fermentasi juga mempengaruhi tekstur kimchi dimana pada lama fermentasi 24 jam tekstur kimchi lebih lunak daripada lama fermentasi 12 jam. Andarwulan, Kusnandar, & Herawati (2011) menyatakan bahwa terjadinya pelunakan jaringan pada produk sayuran fermentasi yang mempengarui tekstur produk tersebut, disebabkan oleh konsentrasi garam dan mikroorganisme. Penelitian Zhao & Eun (2018) menyatakan bahwa konsentrasi garam yang tinggi memberikan profil tekstur kimchi kubis yang lebih rendah dan lunak. Hal ini dikarenakan terjadinya peningkatan kehilangan air dan penyerapan garam pada kimchi kubis. Senyawa ion Na+ dan Cl- memiliki resistensi yang lebih tinggi untuk diangkut kedalam jaringan kubis. Perubahan pada profil tekstur juga kemungkinan terjadi karena sel-sel di jaringan bergerak lebih jauh seiring dengan meningkatnya lama fermentasi (Straadt, Thybo, & Bertram, 2008). 4.Bau Pada parameter bau, konsentrasi garam berpengaruh terhadap bau dari kimchi yang dihasilkan dimana bau kimchi pada konsentrasi 4% meunjukkan rasa yang lebih asam dibanding pada konsentrasi 2%. Lestari et al, 2017 mengatakan bahwa semakin tinggi kandungan larutan garam menyebabkan penurunan aktivitas bakteri asam laktat yang berpengaruh pada organoleptic aroma yang ditandai dengan penurunan nilai organoleptic aroma kimchi lobak. Irwansyah, 2019 dalam penelitiannya mengatakan aroma kimchi rebung dengan konsentrasi garam 5% dan lama fermentasi 2 hari memiliki tingkat kesukaan aroma tertinggi dibandingkan yang lain. Hal ini disebabkan adanya aroma dari asam laktat yang mempengaruhi aroma dari kimchi rebung karena tersedianya zat gizi dan mikroba proteolitik. Hal tersebut sesuai penelitian Ramdan et al. (2007) menyatakan bahwa diduga terdapatnya bakteri enterobacter dan plavobacterium pada awal fermentasi, yang mana kedua bakteri tersebut menghasilkan bau asam yang berlebihan. Tetapi dengan semakin lama fermentasi bau yang dihasilkanpun tidak jauh berbeda. KESIMPULAN Konsentrasi garam mempengaruhi sifat fisik kimchi berupa rasa, tekstur, dan bau. Sementara itu lama fermentasi mempengaruhi sifat fisik kimhi berupa rasa, warna dan tekstur. DAFTAR PUSTAKA Andarwulan, N., Kusnandar, F., & Herawati, D. (2011). Analisis Pangan. Jakarta: Dian Rakyat. Ayustaningwarno, F. 2014. Aplikasi Pengolahan Pangan. Yogyakarta : Deepublish. Lee, S. H., Jung, J. Y., & Jeon, C. O. (2015). Source tracking and succession of kimchi lactic acid bacteria during fermentation. Journal of Food Science, 80(8), M1871–M1877. https://doi.org/ 10.1111/1750-3841.12948 Lestari, C., Suhaidi, I., & Ridwansyah. (2017). Pengaruh konsentrasi larutan garam dan suhu fermentasi terhadap mutu kimchi lobak. Jurnal Rekayasa Pangan Dan Pertanian, 5(1), 34–41. Marliyati, S.A., A Sulaeman Dan F. Anwar. 1992. Pengolahan Pangan Tingkat Rumah Tangga. Bogor : Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi. PAU IPB. Mheen, T.I., 2002.Wisselia korrensis Sp. Nov Isolated From Kimchi. Korea Research of Institute Of Bioscience and Biotechnolog. 52 (4): 1257-61 Mheen, T. I. 2010. Kimchi Fermentation and Characteristics of The Related Lactic Acid Bacteria. Korean Institute of Science and Technology Information, Korea. Patra, J.K., Das, G., Paramithiotis, S., Kimchi, Han-Seung Shin. 2016. Kimchi and Other Widely Consumed Traditional Fermented Foods of Korea: A Review. Front Microbiol. 7: 1493. doi: 10.3389/fmicb.2016.01493 Ramdan, M., Effendi, S., & Heverlly, D. S. (2007). Pengaruh konsentrasi air tajin dan lama fermentasi terhadap karakteristik sayur asin sawi jabung (Brassica juncea.L). Skripsi. Jurusan Teknologi Pangan. Fakultas Teknik. Universitas Pasundan. Straadt, I. K., Thybo, A. K., & Bertram, H. C. (2008). NaCl-induced changes in structure and water mobility in potato tissue as determined by CLSM and LF-NMR. LWT - Food Science and Technology, 41(8), 1493–1500. https://doi.org/10.1016/j.lwt. 2007.09.007 Tae, ick., 1998 Kimchi in microorganisms and industry, ed. Mheen, T.I., Hanlimon Pub.co., Kimchi PP454-480. Umam, M. F., Utami, R., & Widowati, E. (2012). Kajian karakteristik minuman sinbiotik pisang kepok (Musa paradisiaca forma typical) dengan menggunakan starter Lactobacillus acidophillus IFO 13951 dan Bifidobacterium longum ATCC 15707. Jurnal Technosains Pangan, 1(1), 2–11. Widowati, S. dan Misgiyarta. (2003).Efektifitas Bakteri Asam Laktat (BAL) dalm Pembuatan Produk Fermentasi Berbasis Protein/Susu Nabati. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Rintisan dan Bioteknologi Tanaman 360-373. Winarno, F.G., S. Fardiaz, dan D. Fardiaz. 1980. Pengantar Teknologi Pangan. Jakarta : PT Gramedia. Zhao, C.-C., & Eun, J.-B. (2018). Influence of ultrasound application and NaCl concentrations on brining kinetics and textural properties of Chinese cabbage. Ultrasonics Sonochemistry, 49, 137–144. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.07.039 LAMPIRAN Penimbangan garam Pengukuran air 1000ml Pencucian sawi Pemotongan sawi Peremasan sawi dengan garam Perendaman sawi dengan air Pencucian sawi setelah perendaman Pembagian sawi ke dalam wadah untuk diinkubasi Pemberian label untuk diinkubasi 12 jam 24 jam Hasil perbedaan pada warna kimchi
