PENYIAPAN STARTER POWDERLactobacillus plantarum UNTUK PRODUKSI MOCAF DENGAN METODE FERMENTASI SUBSTRAT PADAT

ZULAFA NOOR, Prof.Dr.Ir.Sardjono,M.S ; Dr.Ir.M.Nur Cahyanto,M.Sc ; Dr.Ir.Retno Indrati,M.Sc.

2017 | Disertasi | S3 Ilmu Pangan

Mocaf (modificatied cassava flour) sudah banyak diproduksi di Indonesia dan digunakan di industri pangan. Produksi mocaf umumnya melibatkan fermentasi asam laktat secara submerged fermentation. Metode produksi mocaf yang lebih baru tidak menggunakan submerged fermentation akan tetapi menggunakan metode fermentasi substrat padat. Produksi mocaf dengan cara ini menuntut penggunaan starter dalam bentuk yang berbeda, yaitu dalam bentuk starter powder. Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi produksi starter powder untuk produksi mocaf dengan cara fermentasi substrat padat. Tujuan khusus penelitian adalah (1) memilih strain Lactobacillus plantarum isolat lokal berdasarkan laju pertumbuhan dan kadar sel pada saat memasuki fase stasioner, (2) mengetahui pengaruh umur sel terhadap ketahanan sel selama waktu inkubasi dan proses pengeringan, (3) mengetahui pengaruh carrier terhadap pertumbuhan dan ketahanan sel selama proses pengeringan, (4) mengetahui pengaruh suhu dan lama pengeringan terhadap ketahanan sel selama proses pengeringan, (5) evaluasi terhadap sifat termal L.plantarum pada carrier yang berbeda termasuk mempelajari sifat termal carrier yang dipakai, untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi produksi starter powder, (6) mengetahui pengaruh aplikasi starter powder pada fermentasi mocaf terhadap populasi mikrobia, keasaman, dan kadar asam laktat.Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 6 macam isolat lokal yang diteliti dari strain L.plantarum yang terbaik adalah L.plantarum UA3 dengan fase log tercapai 8 jam, fase stasioner tercapai 9 jam, jumlah sel 9,74 log CFU/mL. Umur sel yang terbaik 10 jam dengan lama inkubasi 24 jam. Tepung beras adalah carrier terbaik. Sifat termal L.plantarum dengan berbagai carrier yang terbaik adalah tepung beras dengan nilai D45 = 2,89 jam, D40 = 4,27 jam, D35 = 9,17 jam dengan nilai Z = 200C. Artinya, sel L.plantarum dalam carrier tepung beras mempunyai ketahanan panas tertinggi dibandingkan dengan tepung tapioka dan kasava parut, tepung beras mampu melindungi sel L.plantarum UA3 selama pengeringan. Hasil aplikasi starter powder L.plantarum UA3 untuk produksi mocaf adalah kadar asam laktat 0,92% tercapai pada fermentasi selama 60 jam dengan jumlah sel 8,3x109 CFU/g dan pH 4,0.Secara umum dapat disimpulkan bahwa hasil penelitian ini memiliki manfaat dalam produksi starter powder sesuai dengan yang diinginkan; antara lain suhu pemanasan dan viabilitas sel dapat ditentukan. Teknologi ini sangat menguntungkan karena fermentasi berlangsung sangat cepat (60 jam atau setara dengan 2,5 hari) pada skala laboratorium, dengan kadar starter powder yang ditambahkan hanya 0,1% dengan viabilitas sel masih tinggi.

Mocaf (modified cassava flour) is widely produced in Indonesia and used in food industries. Production of mocaf involves lactic acid fermentation which usually uses submerged fermentation. However, newly developed method of mocaf production used solid substrate for lactic acid fermentation. Mocaf production by this method usually requires starter culture in the form of powder. This research is aimed to study the factors that influence starter powder production to mocaf production by means of Solid Substrate Fermentation method. Six phases of study were conducted i.e.: (1) Selection of the best local Lactobacillus plantarum isolate based on growth rate and number of cell content during stationary phase with the highest purity, (2) Determining the impact of cell age toward cell viability during incubation and drying process, (3) Determining the impact of different carriers toward cell growth and viability during the drying process, (4) Determining the impact of temperature and drying duration toward cell viability during the drying process, (5) Evaluating the carriers thermal characteristics for each carrier type being used and thermal characteristic of L.plantarum to study the factors that influence starter powder productions.(6) Evaluation of utilization starter powder on mocaf fermention toward microbial population, acidity and lactic acid content .Here are the research key findings: (1) L. plantarum UA3 was the best among six strains that were observed, with its phase log achieved within 8 hours, stationary phase within 9 hours and number of cells of 9.74 log CFU/mL, (2) The best cell age was 10 hours over 24 hours of incubation, (3) Rice flour is the best carrier, (4) The best thermal characteristics was shown by rice flour with the valueof D45 = 2,89 hours, D40 = 4,27 hours, D35 = 9,17 hours and Z value is 20 celcius degree.respectively; hence rice flour is the best cell heat protector (5) Applying L. plantarum UA3 on mocaf production, produced 0.92% lactic acid content and number of cells 8.3 x 109 CFU/g and pH of 4.0. All are achieved within only 60 hours. This result of proces can be developed for mocaf industries. This study can be used as the basis to produce starter powder as desired. The technology used in this study has two advantages. Firstly,it can be conducted in Solid Substrate Fermentation process within a short fermentation period (60 hours on laboratorium scale). Secondly, it requires only a small amount of starter powder i.e. 0.1% to achieve high cell viability.

Kata Kunci : Starter powder, L.plantarum, mocaf, cell age, carrier, thermal characteristic