TUGAS AKHIR - Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Pengaruh Lama Pemeraman Tempe terhadap Produksi Isoflavon Genistein dan Kandungan Senyawa Fenolik Total = The Effect of Tempe Incubation Time on the Yield of Isoflavone Genistein

PENGARUH LAMA PEMERAMAN TEMPE TERHADAP PRODUKSI

  

The Effect of Tempe Incubation Time on the Yield of Isoflavone Genistein and Total

Phenolic Contents

Oleh

Kiki Fransiska Suharto

  

NIM: 652013043

TUGAS AKHIR

  

Diajukan kepada Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika guna

memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Sains

Program Studi Kimia

  

Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

2017

PENGARUH LAMA PEMERAMAN TEMPE TERHADAP PRODUKSI

  

The Effect of Tempe Incubation Time on the Yield of Isoflavone Genistein and Total

Phenolic Contents

Oleh

Kiki Fransiska Suharto

  

NIM: 652013043

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika guna

memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Sains

  

Program Studi Kimia

Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Matematika

  

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

2017

PENGARUH LAMA PEMERAMAN TEMPE TERHADAP PRODUKSI

  The Effect of Tempe Incubation Time on the Yield of Isoflavone Genistein and Total Phenolic Contents

  Kiki Fransiska Suharto* Hartati Soetjipto** Yohanes Martono**

• Mahasiswa Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika **Dosen Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga Jalan Diponegoro, no 52-60 Salatiga 50711 Jawa Tengah – Indonesia

  

ABSTRACT

  

The objective of this study was to evaluate isoflavone genistein contents and total

th

phenolic compounds during 0-day until 9 of incubation time. Isoflavone crude extract

were obtained with maceration and partition. Isoflavone genistein contents were

analyzed by using High Performance Liquid Chromatography and total phenolic

compounds were measured by Folin ciocalteau method. Data yield of isoflavone extract

and the total phenolic compounds was analyzed using a randomized completely block

design and the mean between treatments were compared with the Honestly Significant

Difference (HSD) test with significance level of 5%. The highest content of isoflavones

genistein during the incubation time was obtained on 5 day of incubation time, while the

highest content of total phenolic compounds was obtained on 4 day of incubation time.

  

The incubation time of tempe induce isoflavone genistein content and the total content

of phenolic compounds were fluctuating.

  Keywords : Fenolic compounds, Genistein, Incubation time, Tempe

PENDAHULUAN LATAR BELAKANG

  Perubahan gaya hidup masyarakat global saat ini semakin meningkatkan pola risiko timbulnya penyakit degeneratif kronik seperti penyakit jantung koroner, kanker, diabetes melitus, dan hipertensi. Kanker telah menjadi salah satu penyakit degeneratif yang paling mematikan. Menurut Badan Kesehatan Dunia WHO (2009), kematian akibat kanker di seluruh dunia diperkirakan akan terus meningkat, dengan perkiraan 11,5 juta kematian pada tahun 2030. Sekitar 1,4‰ (permil) dari jumlah penduduk Indonesia telah menderita kanker (Balitbang Kemenkes, 2013).

  Berbagai upaya telah dilakukan untuk menemukan senyawa-senyawa yang dapat melawan sel kanker. Salah satu senyawa bahan alam yang dapat memberikan perlawanan terhadap sel kanker adalah isoflavon. Senyawa flavonoid dan isoflavonoida memiliki potensi sebagai antitumor/antikanker antara lain genistein, daidzein, dan biochanin A (Albulescu dan Popovici, 2006). Isoflavon terdapat melimpah di dalam kedelai, red clover, kacang polong, dan biji-bijian.

  Tempe merupakan salah satu makanan tradisional Indonesia yang terbuat dari fermentasi kedelai dan diketahui memiliki berbagai manfaat seperti menurunkan kadar kolesterol, mencegah osteoporosis, antiinfeksi, dan mencegah jantung koroner (Deliani, 2008). Genistein merupakan isoflavon aglikon utama yang terdapat dalam tempe dan berpotensi besar sebagai agen pencegah dan penghambat kanker (Atun, 2009).

  Selama ini tempe kedelai yang dikonsumsi oleh masyarakat adalah tempe hasil fermentasi selama 36-48 jam karena memiliki citarasa yang enak (Istiani, 2010). Setelah melewati lama fermentasi ke 48 jam, tempe akan mulai memasuki proses pembusukan, biasa dikenal dengan tempe kadaluarsa atau tempe busuk. Tempe busuk diketahui masih memiliki kandungan isoflavon genistein yang cukup tinggi. Isoflavon dalam tempe masih mengalami peningkatan hingga fermentasi hari keempat (Purwoko, 2004).

  Menurut Lewidharti dkk. (2015) kandungan genistein tempe hasil fermentasi 0-9 hari menggunakan sampel kering bersifat fluktuatif dengan konsentrasi genistein tertinggi didapatkan pada hari ke 4, 7, dan 9 secara berturut-turut sebesar 216,23 ; 259,34 ; dan 324,27 μg/g. Isoflavon relatif rentan terhadap panas tinggi sehingga sampel (Utari dkk., 2010). Penelitian mengenai kandungan isoflavon genistein menggunakan sampel basah belum pernah dilakukan. Oleh karena itu, kandungan isoflavon dalam sampel basah diduga akan lebih tinggi dibandingkan dalam sampel kering.

  Isoflavon termasuk dalam golongan flavonoid yang merupakan senyawa fenolik (Astuti, 2008). Senyawa fenolik diketahui dapat meredam reaksi berantai radikal bebas dalam tubuh dan mempunyai berbagai macam manfaat (Karunia, 2007 dalam Meindrawan, 2012). Selama ini penelitian mengenai kandungan senyawa fenolik total dalam tempe masih terbatas pada lama pemeraman tempe selama 48 jam. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan ditentukan pengaruh lama pemeraman tempe hingga hari kesembilan terhadap kandungan fenolik totalnya.

  Tujuan

  Berdasarkan latar belakang tersebut maka tujuan dari penelitian ini adalah : 1.

  Menentukan kandungan isoflavon genistein dalam tempe hasil pemeraman 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 hari pada sampel basah.

2. Menentukan kandungan senyawa fenolik total dalam tempe hasil pemeraman 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 hari pada sampel basah.

  METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian

  Penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober

• – Desember 2016 di Laboratorium Kimia, Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.

  Bahan dan Piranti Bahan

  Sampel tempe diambil dari pengrajin tempe “X” di Bugel, Salatiga, Jawa Tengah. Senyawa standar yang digunakan adalah Genistein dan Asam Galat. Senyawa standar yang digunakan memiliki kemurnian ≥ 98% (Sigma Chemical Co., Amerika Serikat).

  Bahan kimia yang digunakan antara lain : Metanol, Kloroform, n-Heksana, Reagen Folin-Ciocalteau, dan Na CO . Semua bahan kimia yang digunakan adalah pro

  2

  3 analisa (E-Merck, Germany).

  Piranti

  Neraca analitis dengan ketelitian 0,0001 g (OHAUS PA214), neraca analitis dengan ketelitian 0,01 g (OHAUS TAJ602), Moisture Analyzer (OHAUS MB 25), Spektrofotometer UV-VIS (Optizen), High Performance Liquid Chromatography (Knauer Smartline 5000, smartline pump 1000, smartline UV Detector 2500), Rotary Evaporator (BUCHI R-114).

  Metode Pembuatan Tempe dari Pengrajin “X” (Komunikasi Pribadi)

  Kedelai yang digunakan dalam pembuatan tempe adalah kedelai import dari Amerika Serikat, perendaman selama 1 malam. Sedangkan ragi yang digunakan adalah ragi yang berasal dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).

  Pengukuran kadar air

  Pengukuran kadar air dengan cara sebanyak kurang lebih 1 g sampel dimasukkan ke dalam alat moisture analyzer. Kadar air sampel akan tertera pada display layar alat.

  Ekstraksi Isoflavon Aglikon (Lewidharti dkk., 2015, yang dimodifikasi)

  Sampel tempe yang digunakan dari pemeraman hari ke 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan

  9. Sebanyak 150 g tempe dipotong kecil-kecil kemudian dimaserasi dalam metanol 80% selama 9 jam. Setelah disaring, filtrat dievaporasi hingga menjadi ekstrak pekat. Kemudian ekstrak dipartisi dengan n-heksana (1:2 (v/v)) untuk menghilangkan lemak. Fase aqueous dipartisi kembali menggunakan kloroform (1:1(v/v)). Fraksi kloroform dievaporasi menghasilkan ekstrak kasar isoflavon.

  

Penentuan Kandungan Isoflavon Genistein menggunakan High Performance

Liquid Chromatography (HPLC) (Lewidharti dkk., 2015, yang dimodifikasi)

  Identifikasi isoflavon dengan menggunakan metode HPLC dilakukan dengan pengkondisian instrument HPLC dan pembuatan larutan sampel. Larutan sampel dibuat dalam HPLC setelah pengkondisian HPLC selesai. Kromatogram HPLC dianalisis dengan menggunakan pembanding kromatogram Isoflavon genistein standar.

  Kondisi operasional instrumentasi : Fase diam : Euroshper RP C-18 (250 x 4,6 mm i.d., 5µm), Knauer GmBH- Jerman.

  Fase Gerak : Campuran metanol : asam asetat 0,1N dengan perbandingan 48:52 (v/v)

  Kecepatan alir : 1,2 mL/min Volume injeksi (loop) : 20µ L Detektor : UV 254 nm

  Analisis kuantitatif genistein dilakukan dengan menghitung luas area kromatogram. Konsentrasi genistein dalam tempe dapat diketahui dengan menghitung persamaan garis dari kurva standar genistein antara luas area kromatogram terhadap konsentrasi genistein.

  

Penentuan Kandungan Senyawa Fenolik Total Metode Folin-Ciocalteu (Hosu et

al., 2014, yang dimodifikasi)

  Sebanyak 1,5 mL reagen Folin-Ciocalteu (0,2 mol/L) ditambahkan kedalam 0,3 mL ekstrak sampel. Campuran didiamkan selama 5 menit. Kemudian ditambahkan 1,2 mL Na CO (0,7 mol/L) lalu campuran sampel diinkubasikan pada suhu ruang dalam

  2

  3

  tempat gelap selama 120 menit. Absorbansi sampel diukur menggunakan Spektrofotometer UV-VIS dengan panjang gelombang 745 nm. Kurva baku untuk penentuan kandungan senyawa fenolik total dibuat menggunakan asam galat pada rentan konsentrasi 0-100 µg/mL. Kandungan senyawa fenolik total diukur sebagai mg GAE/g sampel.

  Analisa Data (Steel dan Torrie, 1991)

  Data rendemen dan kandungan senyawa fenolik total dianalisis menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan 9 perlakuan dan 3 kali ulangan. Sebagai perlakuan adalah lama pemeraman tempe yaitu 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 hari. Sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Pengujian antar rataan perlakuan dilakukan dengan menggunakan Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat

  HASIL DAN PEMBAHASAN Rendemen Ekstrak Kasar Isoflavon

  Rendemen ekstrak kasar isoflavon selama proses pemeraman tempe diperoleh dengan melakukan partisi ekstrak metanol menggunakan kloroform. Hasil purata rendemen ekstrak kasar isoflavon dapat dilihat pada Tabel 1. dan Gambar 1.

  

Tabel 1. Purata Rendemen Ekstrak Kasar Isoflavon (%, b/b ± SE) Selama Proses

Pemeraman Tempe Lama Rendemen Ekstrak

  

Fermentasi (%, b/b ± SE)

a

  0,32 ±0,24

  a

  2 0,16 ±0,11

  a

  3 0,16 ±0,11

  a

  4 0,20 ±0,14

  a

  5 0,38 ±0,11

  a

  6 0,36 ±0,16

  ab

  7 0,44 ±0,37

  ab

  8 0,49 ±0,37

  b

  9 1,01 ±0,31 Keterangan : * SE = Simpangan Baku Taksiran

• Hasil telah diuji Beda Nyata Jujur (BNJ) 5% dengan W = 0,571
• Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan perbedaan nyata antar perlakuan sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak adanya perbedaan nyata antar perlakuan

  Dari Tabel 1. dapat diketahui bahwa rataan rendemen ekstrak kasar isoflavon tempe mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya lama pemeraman. Rendemen ekstrak isoflavon hari ke 0 hingga hari ke 6 relatif sama, lalu mulai hari ke 7 hingga hari ke 9 rendemen isoflavon cenderung meningkat. Rendemen ekstrak isoflavon tertinggi yaitu dengan lama pemeraman hari ke 9 seperti terlihat pada Gambar 1.

  

Gambar 1. Histogram Purata Rendemen Ekstrak Kasar Isoflavon

  Lewidharti dkk. (2015), melaporkan bahwa rendemen ekstrak isoflavon dalam tempe yang difermentasi 0-9 hari menggunakan sampel yang dikeringkan pada suhu 40- 50ºC, bersifat fluktuatif dengan rendemen ekstrak isoflavon tertinggi diperoleh pada hari ke 6 yaitu sebesar 51,23 %(b/b). Bila dibandingkan dengan penelitian Lewidharti dkk. (2015), penelitian ini menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih rendah. Perbedaan ini diduga karena sampel diperoleh dari pengrajin tempe yang berbeda dan adanya perbedaan metoda yang digunakan.

  Rendemen ekstrak isoflavon dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain varietas kedelai, tahap kematangan kedelai, iklim dan suhu tempat tumbuh kedelai, cara bertanam, cara pengolahan tempe, dan prosedur pemeriksaan isoflavon (Wang and Murphy, 1994 dalam Utari dkk., 2010).

  Selain itu menurut Prasetyo, dkk. (2012), untuk mendapatkan hasil ekstrak yang lebih besar dengan waktu lebih singkat maka diupayakan sampel padatan yang digunakan memiliki luas permukaan yang besar dan dapat dicapai dengan memperkecil ukuran partikel. Ukuran partikel simplisia yang berbeda-beda memiliki luas permukaan kontak yang berbeda-beda pula (Maulida dan Guntarti, 2015). Pada penelitian ini, ukuran partikel yang digunakan cukup besar dan berbeda-beda sehingga diduga hasil ekstrak yang diperoleh kurang maksimal.

  Kandungan Isoflavon Genistein

  Kandungan isoflavon genistein dianalisis menggunakan High Performance Liquid

  

Chromatography (HPLC). Hasil pengukuran kandungan isoflavon genistein tempe

selama proses pemeraman disajikan pada Tabel 2. dan Gambar 2.

  Tabel 2. Kandungan Isoflavon Genistein ( μg/g sampel) Selama Proses Pemeraman Tempe

Lama Kandungan Isoflavon Genistein

Fermentasi

  (μg/g sampel kering)

  130,26 2 56,93 3 31,94 4 96,04 5 100,48 6 74,45 7 26,86 8 19,21 9 26,02

  Pada Tabel 2. menunjukkan bahwa kandungan isoflavon genistein diawali dengan hari ke 0 dimana sampel berupa kedelai yang telah dimasak dan diberi ragi memiliki kandungan genistein sebesar 130,26

  μg/g kemudian mengalami penurunan pada hari ke 2 hingga hari ke 3 menjadi 56,93 μg/g dan 31,93 μg/g. Kemudian kandungan genistein mengalami kenaikan yang nyata pada hari ke 4 dan hari ke 5 sebesar 96,04

  μg/g dan 100,48 μg/g tetapi menurun kembali pada hari ke 6 hingga hari ke 8 menjadi 74,45 μg/g, 26,86 μg/g, dan 19,21 μg/g. Sedangkan pada hari ke 9, kandungan genistein kembali mengalami kenaikan menjadi 26,02

  μg/g. Kandungan isoflavon tertinggi selama proses pemeraman diperoleh pada lama pemeraman tempe hari ke 5 yaitu sebesar 100,48 μg/g.

  

Gambar 2. Histogram Kandungan Isoflavon Genistein selama Proses Pemeraman Tempe

  Dari Gambar 2. dapat diketahui bahwa proses pemeraman tempe menyebabkan kandungan isoflavon genistein bersifat fluktuatif. Selama proses pembuatan tempe, terjadi dua kali proses fermentasi yaitu saat perendaman kedelai dan saat peragian (Utari dkk., 2010). Fermentasi kedelai menjadi tempe meningkatkan kandungan isoflavon aglukon melalui hidrolisis β glukosidase (Iswandari, 2006). Peningkatan kandungan isoflavon genistein pada lama pemeraman tempe hari ke 4 dan 5 diduga karena terjadinya perubahan isoflavon terikat (genistin) menjadi isoflavon aglikon (genistein). Reaksi hidrolisis genistin menjadi genistein disajikan pada Gambar 3.

  

Gambar 3. Reaksi Hidrolisis Genistin menjadi Genistein (Ariani, 2003) Selama produksi isoflavon genistein terjadi beberapa kali fluktuasi nyata dimana genistein yang sudah terbentuk kemudian mengalami penurunan. Penurunan kandungan genistein terlihat pada lama pemeraman tempe hari ke 2-3 dan hari ke 6-8. Hal ini diduga karena genistein yang telah terbentuk dapat mengalami biokonversi menjadi senyawa baru yang disebut faktor 2 atau 6,7,4 trihidroksi isoflavon. Menurut Agustina (2005), selama proses fermentasi juga terjadi biokonversi genistein menjadi daidzein, yang selanjutnya diikuti dengan konversi daidzein menjadi senyawa faktor 2. Reaksi biokonversi genistein-daidzein-senyawa faktor 2 disajikan pada Gambar 4.

  

Gambar 4. Reaksi Biokonversi Genistein-Daidzein-Faktor 2 (Agustina, 2005)

  Biokonversi genistein menjadi daidzein maupun senyawa isoflavon lain menarik untuk diteliti lebih lanjut. Berdasarkan kromatogram HPLC dari genistein yang disajikan pada Gambar 5. terlihat bahwa terdapat beberapa senyawa lain yang terdeteksi dan diduga salah satu yang dominan selain genistein yaitu daidzein.

  

Gambar 5. Kromatogram Isoflavon Genistein selama Proses Pemeraman Tempe ; A:Hari ke-0,

B:Hari ke-2, C:Hari ke-3, D:Hari ke-4, E:Hari ke-5, F:Hari ke-6, G:Hari ke-7, H:Hari ke-8, dan

I:Hari ke-9.

  Pola pembentukan genistein yang fluktuatif pada penelitian ini sesuai dengan penelitian Lewidharti dkk. (2015) yang melaporkan bahwa kandungan genistein hasil fermentasi 0-9 hari dengan sampel yang dikeringkan pada suhu 40-50ºC bersifat fluktuatif. Kandungan genistein tertinggi diperoleh pada fermentasi hari ke 4, 7, dan 9 sebesar 216,23 μg/g, 259,34 μg/g, dan 324,27 μg/g.

  Namun demikian terdapat perbedaan pokok antara penelitian ini dengan penelitian Lewidharti dkk. (2015) yaitu pada penelitian ini digunakan sampel basah sedangkan pada penelitian Lewidharti dkk. (2015) digunakan sampel kering. Selain itu, hal lain yang sangat berpengaruh yaitu perbedaan tempat pengambilan sampel dimana dimungkinkan adanya perbedaan varietas kedelai dan proses pengolahan kedelai menjadi tempe. Kandungan isoflavon pada kacang-kacangan dapat dipengaruhi oleh

  Kandungan Total Senyawa Fenolik

  Kandungan total senyawa fenolik pada sampel ditentukan oleh kemampuan sampel untuk mereduksi reagen Folin-Ciocelteau yang mengandung senyawa asam fosfomolibdat-fosfotungstat yang berwarna kuning menjadi senyawa kompleks baru yang berwarna biru. Metode ini efektif untuk mendeteksi semua senyawa golongan fenolik yang terkandung dalam sampel (Prior dkk., 2005). Purata hasil pengukuran kandungan total senyawa fenolik tempe selama proses pemeraman dapat dilihat pada

  Tabel 3. dan Gambar 6. Tabel 3. Purata Kandungan Total Senyawa Fenolik Tempe ( μg GAE/g ± SE) Selama Proses Pemeraman Tempe Lama Kandungan Total Senyawa Fenolik Fermentasi (μg/g sampel kering) e

  204,94 ± 4,96

  c

  2 85,43 ± 4,81

  d

  3 101,97 ± 7,85

  f

  4 232,05 ± 7,71

  d

  5 115,79 ± 7,96

  bc

  6 79,38 ± 7,98

  b

  7 63,59 ± 4,24

  a

  8 41,44 ± 7,82

  bc

  9 77,88 ± 5,19 Keterangan : * SE = Simpangan Baku Taksiran

• Hasil telah diuji Beda Nyata Jujur (BNJ) 5% dengan W = 16,121
• Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan perbedaan nyata antar perlakuan sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak adanya perbedaan nyata antar perlakuan

  Dari Tabel 3. diketahui bahwa purata kandungan total senyawa fenolik tempe selama pemeraman bersifat fluktuatif. Diawali dengan hari ke 0 dimana sampel berupa kedelai yang telah dimasak dan diberi ragi memiliki kandungan total senyawa fenolik sebesar 204,94±4,96

  μg/g. Kemudian terjadi penurunan pada hari ke 2 sebesar 85,43±4,81μg/g. Kandungan total senyawa fenolik mengalami peningkatan pada hari ke 3 dan 4 sebesar 101,97±7,85μg/g dan 232,05±7,71 μg/g. Kemudian pada hari ke 5,

  115,79±7,96 μg/g. Kandungan total fenolik mulai mengalami penurunan dimana konsentrasi total senyawa fenolik pada hari ke 6 dan 7 relatif sama yaitu

  79,38±7,98μg/g dan 63,59±4,24 μg/g. Lama pemeraman tempe hari ke 8 semakin menurunkan kandungan total senyawa fenolik sebesar 41,44±7,82 μg/g. Kandungan total senyawa fenolik tempe dalam ekstrak kasar isoflavon kembali meningkat pada lama pemeraman tempe hari ke 9 sebesar 77,88±5,19

  μg/g yang relatif sama dengan kandungan total senyawa fenolik hari ke 6 dan 7. Pola kandungan total senyawa fenolik dalam ekstrak kasar isoflavon selama proses pemeraman tempe disajikan pada Gambar 6.

  Gambar 6. Histogram Purata Kandungan Total Senyawa Fenolik Tempe

  Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Winarsi dan Purwanto (2010) yang menyatakan bahwa kandungan total fenol yang ada dalam ekstrak isoflavon kedelai adalah 135,6

  μg/g, sedangkan pada ekstrak isoflavon tempe terdapat kandungan total fenol sebesar 153,9 μg/g berat kering. Fermentasi kedelai menjadi tempe meningkatkan kandungan total fenol dalam ekstrak isoflavon.

  Kandungan total fenol dalam ekstrak isoflavon selama proses pemeraman menunjukkan terjadinya fluktuasi nyata dan diperoleh konsentrasi tertinggi yaitu pada lama pemeraman hari ke 4 sebesar

  232,05±7,71 μg/g. Fluktuasi kandungan total fenol dalam ekstrak isoflavon diduga karena pola pembentukan isoflavon.

  Isoflavon merupakan senyawa fenolik dimana terdapat 4 isoflavon utama yang

  (Albulescu dan Popovici, 2006). Proses fermentasi menyebabkan isoflavon glukosida mengalami transformasi menjadi isoflavon aglikon dan senyawa faktor 2 (Agustina, 2005). Biokonversi yang terjadi pada senyawa-senyawa isoflavon tersebut yang diduga menyebabkan kandungan total fenolik dalam ekstrak isoflavon menjadi fluktuatif.

  Terdapat kemiripan dari pola fluktuasi antara total senyawa fenolik dan kandungan genistein selama proses pemeraman tempe. Hal ini menarik untuk diteliti lebih lanjut karena diduga terdapat korelasi nyata antara kandungan total senyawa fenolik baik dengan kandungan genistein maupun kandungan total senyawa isoflavon selama proses pemeraman tempe.

  KESIMPULAN 1.

  Kandungan isoflavon genistein dalam tempe hasil pemeraman 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 pada sampel basah berkisar antara 19,21 µg/g sampel - 130,26 µg/g sampel. Kandungan genistein tertinggi selama pemeraman tempe yaitu pada lama pemeraman hari ke 5.

  2. Kandungan total senyawa fenolik dalam tempe hasil pemeraman 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 pada sampel basah berkisar antara 41,44 µg GAE/g sampel - 232,05 µg GAE/g sampel. Kandungan tertinggi yaitu pada lama pemeraman hari ke 4.

  SARAN 1.

  Dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap pengaruh pemanasan terhadap kandungan isoflavon tempe menggunakan sampel tempe yang dikontrol proses pembuatannya.

  2. Dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai hubungan isoflavon dengan kandungan total senyawa fenolik dan total flavonoidnya.

DAFTAR PUSTAKA

  Agustina, W. 2005. Profil Kandungan Daidzein dan Genistein Pada Tempe Gembus Selama Proses Fermentasi. Skripsi. Universitas Sebelas Maret.

  Albulescu, M., dan Marinela, P. 2006. Isoflavones

• – Biochemistry, Pharmacology and Therapeutic Use. Revue Roumaine de Chimie, 2007, 52(6), 537 –550.

  Ariani, S.R.D. 2003. Pembuatan Keju Kedelai yang Mengandung Senyawa Faktor-2 Hasil Biokonversi Isoflavon pada Tahu Oleh Rhizopus oligosporus (L.41).

  BioSMART 5(1) : 8 – 12.

  Astuti, S. 2008. Isoflavon Kedelai dan Potensinya Sebagai Penangkap Radikal Bebas.

  Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian 13 (2) .

  Atun, S. 2009. Potensi Senyawa Isoflavon dan Derivatnya dari Kedelai (Glycine max.

  L) serta Manfaatnya untuk Kesehatan. Prosiding Seminar Nasional Penelitian,

  Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta , 16 Mei 2009.

  Badan Litbangkes Kementerian Kesehatan RI dan Data Penduduk Sasaran, Pusdatin.

  2013. Data Riset Kesehatan Dasar. Kementerian Kesehatan RI. Jakarta. Deliani. 2008. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Protein, Lemak, Komposisi

  Asam Lemak, dan Asam Fitat Dalam Pembuatan Tempe. Tesis. Universitas Sumatera Utara. Medan.

  Hosu, A., Vasile, M.C., dan Claudia, C. 2014. Analysis of Total Phenolic, Flavonoids, Anthocyanins and Tannins Content in Romanian Red Wines : Prediction of Antioxidant Activities and Classification of Wines using Artificial Neural Networks. Food Chemistry 150 : 113 –118.

  Istiani, Y. 2010. Karakterisasi Senyawa Bioaktif Isoflavon dan Uji Aktivitas Antioksidan dari Ekstrak Etanol Tempe Berbahan Baku Koro Pedang (Canavaliaensiformis). Tesis. Program Studi Biosains, Universitas Sebelas Maret.

  Surakarta. Iswandari, R. 2006. Studi Kandungan Isoflavon pada Kacang Hijau (Vigna radiate L.) Tempe Kacang Hijau, dan Bubur Kacang Hijau. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.

  Bogor. Lewidharti, R.S., Hartati, S., dan Silvia, A. 2015. Dinamika Konsentrasi Genistein dalam Proses Pembusukan Tempe Kedelai. Prosiding Seminar Nasional Kimia

  dan Pendidikan Kimia UNS 2015 .

  Maulida, R., dan Any, G. 2015. Pengaruh Ukuran Partikel Beras Hitam (Oryza sativa L.) Terhadap Rendemen Ekstrak dan Kandungan Total Antosianin. Pharmaciana 5(1):9-16 .

  Meindrawan, B. 2012. Aktivitas Antioksidan dan Kadar Tempe Satu Kali Perebusan dari Kedelai (Glycine max (L.) Merr) Lokal var. Grobogan dan Impor. Skripsi.

  Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana. Salatiga. Nakajima, N., N. Nozaki., dan K. Ishihara. 2005. Analysis of Isoflavone Content in

  Tempeh, a Fermented Soybean and Preparation of a New Isoflavone-Enriched Tempeh. Journal Of Bioscience And Bioengineering 100(6) : 685 –687.

  Prasetyo, S., Henny, S., dan Yohanes, Y. 2012. Pengaruh Rasio Massa Daun

  Suji/Pelarut, Temperatur, dan Jenis Pelarut pada Ekstraksi Klorofil Daun Suji Secara Batch dengan Pengontakan Dispersi . Universitas Katolik Prahayangan :

  Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat 2012. Prior, R.L., X. Wu., dan K. Schaich. 2005. Standarized Methods of Determination of

  Antioxidant Capacity and Phenolic in Food and Dietary Supplements. Journal .

  Agric. Food Chem, 124

  Purwoko, T. 2004. Kandungan Aglikon pada Tempe Hasil Fermentasi Rhizopus microspores var. oligosporus : Pengaruh Perendaman. BioSMART 6(2) : 85-87.

  Steel, R.G.D., dan J.H. Torrie. 1960. Principles and Procedures of Statistics. McGraw- Hill Book Company. New York. Terjemahan B. Sumantri. 1991. Prinsip dan Prosedur Statistika : Suatu Pendekatan Biometrik . Gramedia Pustaka Utama.

  Jakarta. USDA. 2008. USDA Database for the Isoflavone Contents of Selected Foods. Nutrient Data Laboratory. United States of America.

   uni 2016 (13:03).

  Utari, D.M., Rimbawan, H. Riyadi, Muhilal, dan Purwantyastusi. 2010. Pengaruh Pengolahan Kedelai Menjadi Tempe dan Pemasakan Tempe Terhadap Kadar Isoflavon. PGM 2010, 33(2):148-153.

  Winarsi dan Purwanto. 2010. Kandungan Protein dan Isoflavon pada Kedelai dan Kecambah Kedelai. Jurnal Biota 15:186-193 ISSN 0853-8670.

  World Health Organization. 2009. Cancers .

   12 Juni 2016 (16:00).

  

LAMPIRAN

  

I

MANUSKRIP JURNAL

“PENGARUH LAMA FERMENTASI TEMPE TERHADAP

KANDUNGAN SENYAWA FENOLIK TOTAL DAN

  ISOFLAVON GENISTEIN”

ALCHEMY JURNAL PENELITIAN KIMIA

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

  BUKTI IN RIVIEW JURNAL ALCHEMY (TA 3 – PUBLIKASI) Nama : Kiki Fransiska Suharto

Judul Penelitian : Pengaruh Lama Fermentasi Tempe Terhadap Kandungan Senyawa Fenolik

  Total dan Isoflavon Genistein Pembimbing : Dra. Hartati Soetjipto, M.Sc. , dan Dr. Yohanes Martono, S.Si, M.Sc.

  

THE EFFECT OF TEMPE FERMENTATION TIME ON THE TOTAL

PHENOLIC AND ISOFLAVONE GENISTEIN CONTENTS

  Kiki Fransiska Suharto*, Hartati Soetjipto, Yohanes Martono Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana, Jl.

  Diponegoro, no 52-60 Salatiga 50711 telp. (0298) 321212

• e-mail :

  

ABSTRAK

  Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kandungan senyawa fenolik total dan kandungan isoflavon genistein selama fermentasi tempe hari ke 0 hingga 9. Ekstrak isoflavon diperoleh dengan metode maserasi dan fraksinasi. Kandungan total senyawa fenolik diukur dengan metode Folin ciocalteau dan kandungan isoflavon genistein ditentukan dengan menggunakan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. Data rendemen ekstrak isoflavon dan kandungan total senyawa fenolik dianalisa menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dan purata antar perlakuan dibandingkan dengan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5%. Kandungan senyawa fenolik total tertinggi selama proses fermentasi tempe diperoleh pada lama fermentasi hari ke 4 sebesar

  232,05±7,71 μg/g, sedangkan kandungan isoflavon genistein tertinggi diperoleh pada lama fermentasi tempe hari ke 5 sebesar 100,48 μg/g. Proses fermentasi tempe menyebabkan kandungan senyawa fenolik total dan produksi isoflavon genistein bersifat fluktuatif.

  Kata Kunci : Genistein, Tempe, Senyawa Fenolik, Waktu Fermentasi.

  

ABSTRACT

  The objective of this study was to evaluate total phenolic compounds and isoflavone genistein contents during 0-day until 9th of fermentation time. Isoflavone extract were obtained with maceration and fractination. Total phenolic compounds were measured by Folin ciocalteau method and isoflavone genistein contents were analyzed by using High Performance Liquid Chromatography. Data yield of isoflavone extract and the total phenolic compounds was analyzed using a randomized completely block design and the mean between treatments were compared by the Honestly Significant Difference (HSD) test using significance level of 5%. The highest of total phenolic compounds during the incubation time was obtained on 4 day of fermentation time of

  232,05±7,71 μg/g, while the highest content of isoflavone genistein was obtained on 5 day of fermentation time of 100,48 μg/g. The fermentation process of tempe induce the total phenolic contents and yield of isoflavone genistein were fluctuating.

  PENDAHULUAN

  Senyawa fenolik merupakan senyawa kimia yang diketahui memiliki berbagai bioaktivitas. Senyawa fenolik meliputi fenol sederhana, asam fenolik, kumarin, flavonoid, tanin, lignan, dan lignin (Kamboj et al., 2015). Senyawa-senyawa tersebut merupakan senyawa metabolit sekunder yang terdapat melimpah pada tanaman. Senyawa fenolik diketahui memiliki aktivitas biokimia seperti antioksidan, antimutagen, dan antikanker (John et al., 2014).

  Tempe merupakan salah satu makanan tradisional Indonesia yang terbuat dari fermentasi kedelai dan diketahui memiliki berbagai manfaat seperti menurunkan kadar kolesterol, mencegah osteoporosis, antiinfeksi, mencegah jantung koroner, dan antikanker (Meghwal and Sahu, 2015). Melihat berbagai bioaktivitas yang dihasilkan, penelitian mengenai senyawa fenolik tempe semakin diminati.

  Winarsi dan Purwanto (2010) melaporkan bahwa kandungan total fenol dalam ekstrak isoflavon kedelai adalah 135,6 μg/g, sedangkan pada ekstrak isoflavon tempe terdapat kandungan total fenol sebesar 153,9 μg/g berat kering. Penelitian mengenai senyawa fenolik dalam tempe masih terbatas pada tempe yang difermentasi selama 48 jam. Sedangkan penelitian mengenai senyawa fenolik tempe yang difermentasi lebih dari 48 jam belum pernah dilakukan.

  Salah satu senyawa utama dari tempe kedelai adalah isoflavon genistein yang berpotensi besar sebagai agen pencegah dan penghambat kanker (Atun, 2009). Lewidharti dkk. (2015) melaporkan bahwa kandungan genistein tempe hasil fermentasi 0-9 hari menggunakan sampel kering bersifat fluktuatif dengan konsentrasi genistein tertinggi didapatkan pada hari ke 4, 7, dan 9.

  Pola pembentukan genistein selama masa fermentasi tersebut menarik untuk diteliti lebih lanjut. Isoflavon relatif rentan terhadap panas tinggi sehingga diduga isoflavon dapat mengalami kerusakan atau terdekomposisi pada saat pengeringan sampel (Utari dkk., 2010). Penelitian mengenai kandungan isoflavon genistein menggunakan sampel basah yang difermentasi lebih dari 48 jam belum pernah dilakukan.

  Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kandungan senyawa fenolik total dan produksi isoflavon genistein dari ekstrak tempe yang difermentasi selama 0-9 hari. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai lama fermentasi tempe kedelai yang tepat untuk memperoleh kandungan senyawa fenolik total dan produksi isoflavon genistein tertinggi sehingga didapatkan bioaktivitas yang maksimal.

  METODE PENELITIAN Bahan dan Alat

  Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah Sampel tempe diambil dari pengrajin tempe “X” di Bugel, Salatiga, Jawa Tengah. Senyawa standar yang digunakan adalah Genistein dan Asam Galat. Senyawa standar yang digunakan memiliki kemurnian ≥ 98% (Sigma Chemical Co., Amerika Serikat). Bahan kimia yang digunakan antara lain : Metanol, Kloroform, n-Heksana, Reagen Folin-Ciocalteau, dan Na

2 CO 3 . Semua bahan kimia yang digunakan memiliki derajat pro analisa (E-Merck, Germany ).

  Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca analitis dengan ketelitian 0,0001 g (OHAUS PA214), neraca dengan ketelitian 0,01 g (OHAUS TAJ602), Moisture Analyzer (OHAUS MB 25), Spektrofotometer UV-VIS (Optizen), High Performance Liquid Chromatography (Knauer Smartline 5000, smartline pump 1000, smartline UV Detector 2500), dan Rotary Evaporator (BUCHI R-114).

  Prosedur Penelitian Pembuatan Tempe dari Pengrajin “X” (Komunikasi Pribadi)

  Kedelai yang digunakan dalam pembuatan tempe adalah kedelai import dari Amerika Serikat. Kedelai melalui proses perendaman selama 1 malam. Sedangkan ragi yang digunakan adalah ragi yang berasal dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).

  Pengukuran kadar air

  Pengukuran kadar air dilakukan dengan cara sebanyak kurang lebih 1,00 g sampel dimasukkan ke dalam alat moisture analyzer. Kadar air sampel dihitung sebagai % air yang terhilang saat proses pemanasan sampel.

  Ekstraksi Isoflavon Aglikon (Lewidharti dkk., 2015, yang dimodifikasi)

  Sampel tempe yang digunakan adalah hasil fermentasi hari ke 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9. Sebanyak 150 g tempe dipotong kecil-kecil kemudian dimaserasi dalam metanol 80% selama 9 jam. Setelah disaring, filtrat dievaporasi hingga menjadi ekstrak pekat. Kemudian ekstrak dipartisi dengan n-heksana (1:2, v/v) untuk menghilangkan lemak. Fase aqueous dipartisi kembali menggunakan kloroform (1:1, v/v). Fraksi kloroform kemudian dievaporasi kembali. Ekstrak pekat dari fraksi kloroform yang diperoleh ditimbang kemudian dihitung rendemen ekstrak dengan persamaan berikut:

  

Analisis Kandungan Senyawa Fenolik Total Metode Folin-Ciocalteu (Hosu et al.,

2014, yang dimodifikasi)

  Sebanyak 1,5 mL reagen Folin-Ciocalteu 0,2M ditambahkan kedalam 0,3 mL ekstrak sampel. Campuran didiamkan selama 5 menit. Setelah itu campuran ditambahkan 1,2 mL Na

2 CO 3 0,7M kemudian diinkubasikan pada suhu ruang dalam tempat gelap selama 120 menit.

  Absorbansi sampel diukur menggunakan Spektrofotometer UV-VIS pada panjang gelombang 745 nm. Kurva baku untuk penentuan kandungan senyawa fenolik total dibuat menggunakan asam galat pada rentan konsentrasi 0-100 µg/mL. Kandungan senyawa fenolik total diukur sebagai mg Gallic Acid Equivalent (GAE)/g sampel.

  

Analisis Kandungan Isoflavon Genistein (Lewidharti dkk., 2015, yang

dimodifikasi)

  Identifikasi isoflavon dengan menggunakan metode HPLC dilakukan dengan pengkondisian instrumen HPLC dan pembuatan larutan sampel. Larutan sampel dibuat ke dalam HPLC setelah pengkondisian HPLC selesai. Kromatogram HPLC dianalisis dengan menggunakan pembanding kromatogram Isoflavon genistein standar.

  Kondisi operasional instrumentasi meliputi fase diam menggunakan Euroshper RP C-18 (250 x 4,6 mm, 5 µm) Knauer GmBH-Jerman dan fase gerak menggunakan campuran metanol : asam asetat 0,1N (48:52, v/v). Kecepatan alir yang digunakan yaitu 1,2 mL/min dengan volume injeksi sebesar 20µL dan menggunakan detektor UV 254 nm. Analisis kuantitatif genistein dilakukan dengan menghitung luas area kromatogram.

  Kadar genistein dalam tempe ditentukan berdasarkan persamaan garis kurva standar antara konsentrasi genistein (µg/g sampel) terhadap area kromatogram.

  Analisa Data (Steel and Torrie, 1991)

  Data rendemen ekstrak isoflavon dan senyawa fenolik total dianalisis menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan 9 perlakuan dan 3 kali ulangan. Sebagai perlakuan adalah lama fermentasi tempe yaitu 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 hari. Sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Pengujian antar rataan perlakuan dilakukan dengan menggunakan Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan 5%.

  PEMBAHASAN

  Hasil purata rendemen ekstrak isoflavon, purata kandungan senyawa fenolik total dan kandungan isoflavon genistein selama proses fermentasi tempe 0-9 hari disajikan pada Tabel 1.

  

Tabel 1. Purata Rendemen Ekstrak Isoflavon (%, b/b ± SE), Purata Kandungan

  Senyawa Fenolik Total (μg/g sampel kering) dan Kandungan Isoflavon Genistein (μg/g) selama Proses Fermentasi Tempe

  Lama Rendemen Ekstrak Kandungan Senyawa Isoflavon Genistein Fermentasi (%, b/b ± SE) Fenolik To tal (μg/g) (μg/g)

  a e

  0,32 ±0,24 204,94 ± 4,96 130,26

  a c

  2 0,16 ±0,11 85,43 ± 4,81 56,93

  a d

  3 0,16 ±0,11 101,97 ± 7,85 31,94

  a f

  4 0,20 ±0,14 232,05 ± 7,71 96,04

  a d

  5 0,38 ±0,11 115,79 ± 7,96 100,48

  a bc

  6 0,36 ±0,16 79,38 ± 7,98 74,45

  

ab b

  7 0,44 ±0,37 63,59 ± 4,24 26,86

  

ab a

  8 0,49 ±0,37 41,44 ± 7,82 19,21

  b bc

  9 1,01 ±0,31 77,88 ± 5,19 26,02 Keterangan : * SE = Simpangan Baku Taksiran.

• Hasil telah diuji Beda Nyata Jujur (BNJ) 5% dengan W = 0,571 dan W = 16,121.

  1

  2

• Angka yang diikuti huruf yang tidak sama menunjukkan perbedaan nyata antar perlakuan sedangkan angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak adanya perbedaan nyata antar perlakuan.

  Rendemen Ekstrak Isoflavon Tabel 1. menunjukkan bahwa rendemen ekstrak isoflavon hari ke 0 hingga hari

  ke 6 relatif sama, lalu mulai hari ke 7 hingga hari ke 8 rendemen isoflavon cenderung meningkat. Rendemen ekstrak isoflavon mengalami peningkatan pada hari ke 9. Hasil penelitian ini tidak sejalan dengan penelitian Lewidharti (2015) yang melaporkan bahwa rendemen ekstrak isoflavon dalam tempe dengan lama fermentasi 0-9 hari dengan sampel yang dikeringkan pada suhu 40-50ºC, bersifat fluktuatif dengan kandungan tertinggi diperoleh pada hari ke 6.

  Rendemen ekstrak isoflavon dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain varietas kedelai, tahap kematangan kedelai, iklim dan suhu tempat tumbuh kedelai, cara bertanam, dan prosedur pemeriksaan isoflavon (Wang and Murphy, 1994). Selain itu, perbedaan yang terjadi juga disebabkan karena adanya perbedaan perlakuan sampel dimana pada penelitian ini menggunakan sampel tempe segar.

  Kandungan Senyawa Fenolik Total

  Kandungan senyawa fenolik total pada sampel ditentukan oleh kemampuan sampel untuk mereduksi reagen Folin-Ciocelteau yang mengandung senyawa asam fosfomolibdat-fosfotungstat yang berwarna kuning menjadi senyawa kompleks baru yang berwarna biru. Metode ini efektif untuk mendeteksi semua senyawa golongan fenolik yang terkandung dalam sampel (Prior et al., 2005).

  Tabel 1. menunjukkan bahwa purata kandungan senyawa fenolik total tempe

  selama fermentasi bersifat fluktuatif. Diawali dengan hari ke 0 dimana sampel berupa kedelai yang telah dimasak dan diberi ragi memiliki kandungan senyawa fenolik total sebesar 204,94±4,96 μg/g. Selanjutnya terjadi penurunan dan peningkatan kadar senyawa fenolik selama proses fermentasi berlangsung. Purata kandungan senyawa fenolik total tempe selama proses fermentasi sampai dengan terjadi pembusukan pada hari ke 9 dapat dilihat pada Gambar 1.

  

Gambar 1. Histogram Purata Kandungan Senyawa Fenolik Total dan Kandungan