Oleh Ardiansyah
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Universitas Bakrie
Bekatul merupakan hasil samping dari proses penggilingan/ penyosohan beras pecah kulit menjadi beras sosoh. Pada Gambar 1, disajikan bagian-bagian padi, di mana bekatul merupakan salah satu produk yang dihasilkan. Proses penggilingan padi menghasilkan produk utama berupa beras sosoh (70-72%) dengan produk samping seperti berupa sekam (rice husk) (18-20%), dan bekatul (rice bran) (8-10%). Pada tulisan ini disajikan potensi bekatul fermentasi sebagai ingridien pangan.
Salah satu cara untuk meningkatkan nilai tambah bekatul agar dapat digunakan sebagai ingridien pangan adalah dengan proses fermentasi menggunakan metode solid-state fermentation (SSF). Mikroba kapang cocok digunakan dalam SSF, karena kapang mampu menghasilkan enzim seperti seperti amilase, pektinase, silanase, selulase, kitinase, protease, lipase, dan β-galaktosidase. Pada Tabel 1, disajikan pengaruh fermentasi dalam meningkatkan kandungan senyawa bioaktif pada bekatul. Proses fermentasi juga merupakan cara yang efektif dalam menurunkan asam fitat yang terdapat pada bekatul hingga mencapai 50% pada pH optimal (4,5-6.0). Proses degradasi ini dikatalisis oleh enzim fitase, di mana enzim ini diproduksi oleh beberapa kapang dan jamur seperti Aspergillus sp., Mucor sp., Rhizopus sp., dan Penicillium sp.
Peningkatan senyawa fenolik setelah proses fermentasi karena terjadi pemecahan senyawa kompleks yang berikatan dengan lignoselulosa atau polisakarida (Oliveira et al., 2012). Selama proses fermentasi, mikroba menghasilkan enzim yang dapat menghidrolisis senyawa bioaktif kompleks menjadi senyawa bioaktif dalam bentuk bebas (Oliveira et al., 2012) sehingga dapat meningkatkan aktivitas antioksidannya.
Senyawa volatil bekatul fermentasi
Identifikasi senyawa volatil pada bekatul menggunakan headspace solid phase microextraction (HS-SPME) yang dihubungkan dengan gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry (GC-MS/O) (Astuti et al., 2022). Penelitian kami mengidentifikasi 92 senyawa volatil pada bekatul fermentasi (BF) dan bekatul tanpa fermentasi (BTF). Diantaranya 76 teridentifikasi pada BF, yang terdiri dari 17 ester, 10 alkohol, 8 asam, 8 aldehida, 8 keton, 8 hidrokarbon, 4 fenol, 4 terpen 1 benzena, 2 furan, 2 pirazin, 2 lakton, 1 piridin dan 1 tiazol. Sedangkan 67 senyawa volatil yang teridentifikasi pada BTF, mencakup 12 aldehida, 11 hidrokarbon, 9 asam, 8 alkohol, 8 keton, 4 fenol, 4 ester, 3 terpen, 1 benzena, 2 furan, 2 tiazol, 2 lakton dan 1 piridin.
Analisis menggunakan principal component analysis (PCA) menunjukkan keberadaan senyawa volatil BF, BTF, dan kombinasi keduanya (Gambar 2).
Terlihat jelas, senyawa volatil BF terletak pada posisi kuadran yang berbeda dengan BTF, di mana setiap sampel bekatul yang berada di kuadran yang sama saling berkorelasi. Artinya senyawa volatil BF memiliki karakteristik yang berbeda dengan BTF, proses fermentasi dapat mempengaruhi produksi senyawa volatil yang dihasilkan.
Senyawa non-volatil bekatul fermentasi
Bekatul memiliki sejumlah senyawa yang terdiri dari asam amino, vitamin, kofaktor, dan metabolit sekunder. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa perlakuan fermentasi memengaruhi jumlah senyawa dan diversitas senyawa pada bekatul. Kami telah menganalisis senyawa non volatil dilakukan dengan menggunakan instrumen ultra-high performance liquid chromatography-MS/MS (UPLC-MS/ MS) dan spektrometri masa electrospray ionization (ESI) pada mode ion positif (Ardiansyah et al., 2021). Data yang didapat kemudian diinterpretasi menggunakan aplikasi Masslynx 4.1 dan situs MassBank. Terdapat 72 senyawa yang teridentifikasi dan dikategorikan kedalam metabolit sekunder (̴ 50%), lipida (̴ 22%), asam amino (̴ 11%), vitamin dan kofaktor (̴ 10%), peptida (̴ 4%), nukleotida (̴ 1%), dan karbohidrat (̴ 1%) (Gambar 3).
Profil aroma bekatul fermentasi dan tanpa fermentasi
Evaluasi sensoris terhadap profil aroma ke-delapan varietas BF dan BTF dianalisis menggunakan metode QDA (Astuti et al., 2022). Karakteristik profil aroma pada berbagai varietas BF dan BTF digambarkan dalam spider web yang tertera pada Gambar 4. Terlihat jelas pada Gambar 4a dan 4b, ke-delapan sampel BF dan BTF didominasi oleh aroma sweet dan cereal, disusul dengan nutty, rancid, fermented, musty, earthy, smoky, grassy dan green. Selain itu juga terlihat pada Gambar 4b, intensitas aroma fermented yang dihasilkan lebih kuat dibandingkan BTF (Gambar 4a). Adanya perlakuan fermentasi menunjukkan adanya penurunan atribut aroma rancid (tengik).
Studi in-vivo bekatul fermentasi
Studi in vivo bekatul fermentasi disajikan pada Tabel 2. Efek hepatoprotektif pada pemberian 0.4% w/w bekatul fermentasi secara oral pada mencit yang diinduksi carbon tetrachloride (CCl₄) telah dilaporkan oleh Park et al. (2014). Penelitian lain yang dilakukan oleh Ahn dan Cho (2020) juga menunjukkan hasil yang sama yaitu terjadi penurunan terhadap AST dan ALT pada grup mencit yang diberi bekatul fermentasi.
Hasil penelitian Fan et al. (2010) pada mencit model ovalbumin (OVA) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak bekatul fermentasi menurunkan TNF-α, interferon (IFN-γ), IL-6, dan IL- 10. Penelitian Choi et al. (2014) yang dilakukan terhadap 40 partisipan, IFN-γ dapat meningkat secara signifikan dengan pemberian bekatul fermentasi. Pemberian bekatul fermentasi dapat melindungi mencit C57BL/6N dari kolitis ulseratif melalui penurunan TNF-α, IL-6, dan IL-1β, meningkatkan berat badan dan konsistensi feses, dan menurunkan pendarahan usus karena terjadi peningkatan short chain fatty acid (SCFA) dan triptamin (Islam et al., 2017).
Efek anti-hipertensi bekatul fermentasi telah dilaporkan oleh Alauddin et al. (2016) dan Ardiansyah et al. (2019). Dua penelitian tersebut melaporkan bahwa pemberian secara oral bekatul fermentasi dapat menurunkan tekanan darah sistolik (sBP), memperbaiki kadar gula darah, menurunkan resistensi insulin, dan meningkatkan nitrit oxide (NO) pada darah. Bekatul fermentasi secara efektif dapat menurunkan tekanan darah karena terjadi peningkatan aktivitas penghambatan angiotensin-converting enzyme (ACE) pada serum (Alauddin et al., 2016).
Efek bekatul fermentasi sebagai anti-hiperkolesterolemia juga telah dilaporkan oleh Nurrahma et al. (2018). Mencit yang diberikan bekatul fermentasi menunjukkan penurunan terhadap TC, TG, dan LDL, sedangkan HDL meningkat (Nurrahma et al., 2018; Alauddin et al., 2016; Ahn dan Cho, 2020). Mekanisme yang terjadi dalam perbaikan fraksi lipid dalam darah yaitu terjadinya penurunan terhadap penyerapan lipid dan kolesterol, penurunan sintesis kolesterol, peningkatan sekresi kolesterol, peningkatan sintesis HDL atau peningkatan aktivitas antioksidan (Nurrahma et al., 2018).
Hasil penelitian di atas sudah memberikan gambaran yang cukup jelas, bahwa bekatul fermentasi memiliki potensi sebagai ingridien pangan. Peluang bagi kalangan industri/pengusaha, untuk segera ‘menangkapnya’, dan bersiap menjadi pioneer yang sukses bersama bekatul. Jumlah bekatul yang melimpah, karena negeri ini mayoritas menjadikan beras sebagai pangan pokoknya, menjadikan peluang ini semakin besar dan tak akan mendapat hambatan dalam penyediaan bahan baku. Keberadaan industri baru ini nantinya, bisa menjadikan bekatul lebih bernilai, membuka peluang usaha baru, membuka lapangan pekerjaan baru, dan tentu akhirnya akan meningkatkan devisa negara, untuk menuju masyarakat kita yang lebih sejahtera.
Referensi:
Ahn, HY and Cho YS. 2020. An animal study to compare hepatoprotective effects between fermented rice bran and fermented rice germ and soybean in a sprague-dawley rat model of alcohol-induced hepatic injury. Journal of Multidiciplinary Scientific, 3, 54-66.
Alauddin Md, Shirakawa H. Koseki T, Kijima N, Ardiansyah, Budijanto S, Islam J, Goto T, and Komai, M. 2016. Fermented rice bran supplementation mitigates metabolic syndrome in stroke-prone spontaneously hypertensive rats. BMC Complementary Alternative Medicine, 16, 442.
Ardiansyah, Ariffa F, Astuti, RMA, David W, Handoko, DD, Budijanto S, and Shirakawa, H. 2021. Non-volatile compounds and blood pressure-lowering activity of Inpari 30 and Cempo Ireng fermented and non-fermented rice bran. AIMS Agriculture and Food 6, 337-359.
Ardiansyah, David W, Handoko DD, Kusbiantoro B, Budijanto S, and Shirakawa H. 2019. Fer mented rice bran extract improves blood pressure and glucose in stroke-prone spontaneously hypertensive rats. Nutrition & Food Science, 49, 844-853.
Ardiansyah. 2021. A short review: bioactivity of fermented rice bran. Journal of Oleo Science, 70, 1565-1574.
More