Abstrak
Mie beras fermentasi (FRN) populer di banyak negara Asia karena rasa dan teksturnya yang luar biasa. Namun, mie beras fermentasi memiliki masa simpan yang pendek, tekstur yang tidak konsisten, dan sifat sensoris yang disebabkan oleh aktivitas mikroba yang tidak terkendali selama fermentasi. Selain itu, kurangnya gluten menyebabkan teksturnya lemah karena berkurangnya kohesi dan ekstensibilitas. Dampak fermentasi ragi terhadap pemasakan, sifat tekstur, mikrostruktur, dan penerimaan konsumen terhadap mie beras yang dimasak (RN) diteliti. Fermentasi ragi secara signifikan meningkatkan kualitas keseluruhan RN yang dimasak. FRN memiliki pH yang lebih rendah daripada mie beras konvensional (CRN), karena asam organik yang dihasilkan selama fermentasi. Khususnya, FRN yang mengalami periode fermentasi 3 jam (FRN3) mencapai hasil pemasakan tertinggi, waktu pemasakan optimum terpendek, dan kehilangan pemasakan terendah di antara semua sampel RN. Pencapaian ini terkait dengan terciptanya beberapa pori berukuran tidak teratur dalam jaringan pati, yang dihasilkan dari pembentukan karbon dioksida dan hidrolisis pati oleh metabolit mikroba selama fermentasi ragi. Fermentasi ragi mengurangi kecerahan dan meningkatkan kekuningan pada RN, mengubah atribut warnanya. FRN3 memperoleh skor tertinggi untuk penerimaan keseluruhan dalam evaluasi sensorik karena tampilan, rasa, dan teksturnya yang unggul. Temuan ini membuka jalan baru untuk penelitian masa depan tentang penggunaan kultur starter ragi untuk meningkatkan produk beras dan berkontribusi pada pengembangan produk RN yang lebih baik dengan sifat sensorik dan tekstur yang diinginkan.

1. PENDAHULUAN
Organisme eukariotik uniseluler Saccharomyces cerevisiae (ragi roti) telah banyak dieksploitasi karena kualitasnya yang serbaguna, termasuk kemampuan fermentasi yang tinggi dan kemampuan untuk tumbuh subur dalam kondisi pH, suhu, osmolaritas, dan ketersediaan nutrisi dan etanol yang tidak diinginkan. S. cerevisiae mendominasi fermentasi karena dapat menahan etanol tingkat tinggi yang tidak dapat ditoleransi oleh mikroorganisme lain (Pereira et al., 2021 ). Ragi roti adalah ragi tingkat pangan yang banyak digunakan dalam industri pembuatan roti, dan fermentasi makanan dan minuman di seluruh dunia (Lahue et al., 2020 ; Takalloo et al., 2020 ). Ini adalah sumber penting ekstrak ragi (Takalloo et al., 2020 ). Ragi terdiri dari 30%–33% bahan kering, 40,6%–58,0% protein, 35,0%–45,0% karbohidrat, 5,0%–7,5% mineral, 4,0%–6,0% lipid, dan berbagai vitamin (Heitmann et al., 2018 ). Ragi menjanjikan untuk aplikasi luas sebagai probiotik dalam nutrisi dan kesehatan hewan karena sifat antimikroba dan biosorpsinya yang kuat (Schiavone et al., 2015 ).

Secara global, konsumsi beras baru-baru ini menurun karena perubahan pola makan, yang telah memacu pengembangan berbagai macam makanan berbahan dasar beras yang dibuat melalui pemrosesan industri. Tepung beras banyak digunakan dalam makanan bayi, puding, mi, dan hidangan Asia. Tepung beras juga mendapat perhatian sebagai bahan potensial bebas gluten (Park et al., 2020 ). Mi beras fermentasi (FRN) sudah dikenal luas, dan konsumsinya tersebar luas di negara-negara Asia (Yi, Zhu, Bao, et al., 2020 ). Low et al. ( 2020 ) melaporkan bahwa riset pasar yang dilakukan oleh Grand View Research Inc. menyimpulkan bahwa pasar mi beras (RN) di Eropa dan Asia Pasifik pada tahun 2014 adalah USD 1,69 miliar. Angka ini diperkirakan akan tumbuh secara konsisten hingga USD 3,6 miliar pada tahun 2022. Meskipun warnanya putih, FRN memiliki tekstur yang kenyal dan sangat memuaskan di mulut (Li et al., 2019 ). Tekstur dan karakteristik sensori RN ditingkatkan oleh fermentasi bakteri/ragi asam laktat dan alami (Li et al., 2019 ; Yi et al., 2017 ). Beberapa FRN mengalami fermentasi alami tanpa menggunakan kultur starter (Yi et al., 2019 ).

Karakteristik S. cerevisiae membuatnya ideal untuk proses fermentasi tradisional, karena menghasilkan enzim ekstraseluler dan tidak patogen serta hemat biaya (Wang et al., 2022 ). Fermentasi pati oleh strain ragi menghasilkan gula sederhana, etanol, dan karbon dioksida, yang memberikan efek pengembang dalam berbagai makanan (Li et al., 2019 ). Ragi memiliki pengaruh yang signifikan terhadap rasa (dengan menghasilkan ester, aldehida, dan keton), warna (karbohidrat dan asam amino), dan masa simpan (asam dan gliserol) dari makanan yang dipanggang (De Vuyst et al., 2016 ; Heitmann et al., 2018 ). Metabolit ini meningkatkan sifat fisik adonan, seperti kualitas reologi, kelembutan, viskositas, dan elastisitas (Zhang et al., 2023 ).

Kurangnya gluten dalam RN berkontribusi terhadap elastisitas rendah, kohesi yang buruk, resistensi terhadap peregangan dan pencampuran, dan sifat-sifat FRN yang dapat diperluas jika dibandingkan dengan mi berbasis gandum (Srikaeo et al., 2018 ). Wang et al. ( 2022 ) mengamati bahwa proses fermentasi yang diinisiasi oleh empat kultur starter yang terdiri dari Limosilactobacillus fermentum , Lactoplantibacillus plantarum , dan S. cerevisiae mengganggu struktur kristal pati yang terorganisir sambil juga memecah protein dan lipid. Akibatnya, pengaruh jaringan protein pada granula pati berkurang, yang pada akhirnya berkontribusi pada penguatan struktur gel pati. Akibatnya, FRN menunjukkan tren peningkatan dalam atribut teksturnya. Metode tradisional untuk memproduksi FRN bergantung pada mikroorganisme yang ada dalam bahan beras dan lingkungan sekitarnya, yang mengakibatkan periode fermentasi yang lama dan menimbulkan masalah keamanan, sehingga mengakibatkan ketidakkonsistenan produk (Zhang et al., 2023 ). Selain itu, FRN mengandung sejumlah besar air (62,51%) dan memiliki umur simpan yang singkat (2–3 hari) (Low et al., 2020 ).

Untuk mengatasi masalah ini, kultur starter yang terdiri dari berbagai mikroba telah menggantikan fermentasi alami untuk menyediakan RN dengan atribut standar (Wang et al., 2023 ). Menerapkan strain murni menghilangkan kelemahan fermentasi alami, termasuk konstitusi strain yang tidak terkendali dan kontaminasi mikroba yang tidak diinginkan. Starter adalah mikroorganisme atau kulturnya yang digunakan dalam fermentasi untuk meningkatkan aktivitas dan konsistensi strain fermentasi (He et al., 2022 ). Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa menambahkan bakteri dan strain ragi terpilih dari kultur fermentasi untuk fermentasi meningkatkan keamanan dan sifat organoleptik FRN dan efek fermentasi (Li et al., 2021 ; Wang et al., 2023 ). Wang et al. ( 2023 ) menyelidiki efek Limosilactobacillus fermentum , Lactoplantibacillus plantarum , Lactococcus lactis , dan S. cerevisiae pada kualitas yang dapat dimakan, komunitas mikroba, dan komponen volatil dari FRN segar. Namun, belum ada penelitian yang menyelidiki efek fermentasi ragi murni ( S. cerevisiae ) dari ragi kering instan (tersedia secara komersial) terhadap tekstur, kualitas sensori, dan mikrostruktur FRN. Penelitian ini menyelidiki pH, mikrostruktur, sifat fisik, pemasakan, dan kualitas sensori RN segar yang difermentasi dengan ragi.

2 BAHAN DAN METODE
2.1 Bahan
Tepung beras komersial (Alagappa Flour Mills Sdn Bhd, Penang, Malaysia) (~6% protein), ragi kering instan Mauripan, dan garam dibeli dari Lotuss Stores Malaysia Sdn Bhd (Lotus’s Malaysia, Georgetown, Malaysia). Tepung beras merek Alagappa dipilih karena merupakan tepung beras komersial yang sering digunakan di Malaysia. Bahan kimia lain yang digunakan dalam penelitian ini (tingkat analitis) dibeli dari Merck Sdn Bhd (Selangor, Malaysia).

2.2 Persiapan RN
RN disiapkan menurut Ojukwu et al. ( 2020 ) dengan modifikasi. RN konvensional (CRN) terdiri dari 100 g tepung beras, 85 mL air hangat, dan 0,3 g garam. Adonan disiapkan dengan mencampur semua bahan selama 10 menit menggunakan food mixer (Spar Model 800-C). Untuk menyiapkan FRN, 3 g ragi dicampur dengan 20 mL air hangat sebelum meninggalkan larutan ragi selama 10 menit pada suhu kamar. Kemudian, larutan ragi ditambahkan ke adonan beras yang terdiri dari 100 g tepung beras dan 65 mL air hangat. Selanjutnya, adonan diremas hingga lembut. Adonan ditutup dengan cling wrap dan diinkubasi pada suhu 40°C dalam inkubator (Carbolite, Inggris) pada 2 waktu fermentasi, yaitu 0 jam (CRN0 dan FRN0) dan 3 jam (CRN3 dan FRN3) untuk semua analisis kecuali analisis pH. Selanjutnya, adonan diekstrusi menggunakan mesin bertekanan permukaan baja tahan karat (Limai LM-20). RN dimasak dalam air mendidih hingga mencapai waktu pemasakan optimum. Kemudian, mi dibilas dengan air dingin dan ditiriskan. Mi diletakkan di atas piring plastik pada suhu ruangan selama 15 menit sebelum dianalisis. Diagram alir untuk persiapan RN disajikan pada Gambar 1 .

2.3 Penentuan pH
CRN dan FRN diinkubasi dalam inkubator (Carbolite, Inggris) pada empat waktu berbeda, yaitu 0, 1, 3, dan 5 jam. Nilai pH ditentukan menggunakan pH meter Mettler-Toledo Delta 320 yang dikalibrasi dengan larutan buffer pH 4,0 dan 10,0 (Yeoh et al., 2020 ). Sampel (10 g) dihomogenisasi selama 5 menit dalam 100 mL air deionisasi dan kemudian disaring. Analisis pH dilakukan setelah menunggu selama 30 menit.

2.4 Penentuan kualitas pemasakan mie
Kualitas pemasakan mi dinilai dengan menentukan waktu pemasakan, hasil pemasakan, dan kehilangan pemasakan yang optimal (Yeoh et al., 2020 ). Setiap sampel dianalisis dalam rangkap tiga. Pertama, sepuluh helai RN direbus selama 3 menit dalam 300 mL air mendidih dan kemudian pada interval 30 detik atau sampai bagian tengah putih pada RN menghilang. Waktu pemasakan yang optimal ditentukan saat bagian tengah putih helai mi menghilang. Hasil pemasakan digunakan untuk menghitung kapasitas menahan air selama pemasakan. Rumus untuk hasil pemasakan adalah:

Berat padatan yang hilang setelah air rebusan mie dikeringkan hingga mencapai berat yang stabil dalam oven bersuhu 105°C digunakan untuk menghitung kehilangan akibat pemasakan. Rumus untuk kehilangan akibat pemasakan adalah:

di mana A merupakan berat gelas kimia dan sampel air matang kering (g), B menyatakan berat gelas kimia (g), dan C menyatakan berat mie mentah (g).
2.5 Analisis tekstur
Tekstur RN ditentukan menurut Ojukwu et al. ( 2020 ). Kekerasan dan daya rekat sampel mi yang dimasak diukur menggunakan Texture Analyzer (Stable Micro Systems, Surrey, Inggris) dengan sel beban 5 kg. Sebuah probe kompresi 36 mm (P/36) digunakan, dan pengaturan pengujian ditetapkan pada regangan kompresi 75% dari ketebalan RN asli. Sebuah sel beban 5 kg digunakan untuk kalibrasi sebelum memulai analisis. Jarak pergerakan probe adalah 15 mm. Rig kekencangan/kelengketan pasta digunakan, di mana untaian RN yang dimasak disusun secara paralel pada platform logam datar. Pengaturannya adalah sebagai berikut: kecepatan uji 1 mm/dtk; jenis pemicu, otomatis-20 g; pra-uji: 2 mm/dtk; pasca-uji: 1 mm/dtk dan interval dua kompresi, 1,0 detik. Sepuluh helai mi dari setiap kelompok dimasak, didinginkan, dikeringkan, dan didiamkan selama 10 menit pada suhu 25°C sebelum dianalisis. Mie yang dimasak diukur secara independen dengan memposisikan satu ujung di slot lengan rig bawah dan memutar lengan yang terlepas dengan benar untuk mengikat ujung mi. Lengan dikeraskan, dan langkah-langkah yang tepat diterapkan untuk mencengkeram ujung mi lainnya ke lengan atas. Ketebalan mi dihitung menggunakan mikrometer manual (Dial Thickness Gauge Mitutoyo MI 7305, Jepang), sedangkan lebar mi dihitung menggunakan penggaris meteran. Kekuatan tarik dihitung sebagai berikut:

di mana σ adalah kekuatan tarik (Pa), F adalah beban maksimum atau gaya puncak (N), dan A adalah luas penampang helai mi (m 2 ). Luas penampang adalah hasil kali ketebalan dan lebar mi. Modulus elastisitas ditentukan menurut persamaan berikut:

di mana F / t adalah kemiringan awal (N/s) grafik (Gaya vs. Waktu), l 0 menyatakan panjang awal mi antara lengan pembatas (0,015 m), A menyatakan luas penampang awal mi (m 2 ), dan v menyatakan laju gerakan lengan atas (0,003 m/s).
2.6 Pengukuran warna
Kolorimeter (Konica Minota, Model CM 3600d, AS) digunakan untuk mengukur warna sampel RN yang dimasak (Lubowa et al., 2018 ). Nilai L * (kecerahan), a * (kemerahan), dan b * (kekuningan) dari International Commission on Illumination (CIE) dicatat di lokasi acak pada permukaan mi. Setiap sampel dianalisis sebanyak tiga kali.

2.7 Analisis Mikrostruktur
Mikrostruktur sampel RN diidentifikasi menggunakan mikroskop elektron pemindaian (Quanta 650 FEG SEM, FEI Technologies Inc., AS) (Yeoh et al., 2023 ). Sampel mi dikeringkan beku sebelum analisis. Sampel mi yang dikeringkan beku kemudian dipotong dan ditempatkan pada dudukan sampel dengan sisi yang retak menghadap ke luar. Lapisan platinum pada sampel mi yang menempel meningkatkan konduktivitasnya, dan penampang mi diperiksa dengan SEM pada pembesaran 300x. RN diperiksa pada 5 kV. Sepuluh ukuran pori acak diukur untuk setiap sampel, dan ukuran pori rata-rata dihitung.

2.8 Evaluasi sensorik
Evaluasi sensoris menerima persetujuan etis dari komite etik manusia Universiti Sains Malaysia (nomor kode: USM/JEPeM/22060388 4, Jawatankuasa Penyelidikan Manusia Universiti Sains Malaysia (JEPeM)). Persetujuan tertulis yang diinformasikan diperoleh dari semua 44 panelis, yang merupakan mahasiswa sarjana dan pascasarjana Teknologi Pangan di Universiti Sains Malaysia. Semua panelis mendapat informasi yang baik sebelum evaluasi sensoris. CRN0, CRN3, FRN0, dan FRN3 dipilih untuk evaluasi ini. Setiap sampel disiapkan dalam potongan 5 cm sebelum dimasak dalam air mendidih dengan perbandingan 1:10 (satu bagian mi dengan 10 bagian air) sesuai dengan waktu memasak yang optimal. Setiap sampel disimpan dalam wadah tertutup sebelum disajikan dengan saus dalam mangkuk dalam porsi 3–4 g, dengan nomor acak 3 digit yang diberi label dan dalam urutan acak. Setiap panelis diminta untuk mengevaluasi masing-masing sampel RN untuk lima atribut (penampakan, warna, tekstur, rasa, dan penerimaan keseluruhan) menggunakan skala hedonik 7 poin dengan nilai numerik berikut: 1 = sangat tidak suka, 2 = agak tidak suka, 3 = agak tidak suka, 4 = netral, 5 = agak suka, 6 = agak suka, 7 = sangat suka (Lubowa et al., 2021 ). Secangkir air suling, tisu, dan cangkir kosong disiapkan agar panelis dapat berkumur di awal evaluasi dan di antara evaluasi setiap sampel.

2.9 Analisis statistik
Semua analisis dilakukan dalam rangkap tiga. Analisis tekstur dilakukan dalam sepuluh kali ulang untuk semua sampel. Hasil dinyatakan sebagai rata-rata dan simpangan baku dan dianalisis menggunakan SPSS Window, versi 27.0 ( p  < .05) (SPSS Inc.). Perbandingan rata-rata dilakukan dengan analisis varians satu arah (ANOVA), diikuti dengan uji Duncan, kecuali untuk analisis pH. Data yang diperoleh dari analisis pH dianalisis menggunakan uji- t sampel independen melalui SPSS Window, versi 27.0 ( p  < .05) (SPSS Inc., Chicago, IL, AS).

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Penentuan nilai pH
Nilai pH CRN dan FRN pada 0 jam adalah 6,43 dan 6,05 (Gambar 2 ), yang baik untuk meningkatkan fermentasi. Wang et al. ( 2023 ) melaporkan bahwa pH RN segar dengan S. cerevisiae pada 0 jam adalah ~6,5. Respirasi sel khamir mengonsumsi oksigen dalam adonan selama pencampuran selama beberapa menit. Akibatnya, kondisi anaerobik yang tercipta menyebabkan proliferasi sel khamir melambat dan reaksi fermentasi terjadi. Saat karbohidrat yang lebih kompleks seperti sukrosa, maltosa, dan pati dipecah, glukosa dan fruktosa diproduksi dan diubah oleh sel khamir menjadi karbon dioksida dan etanol (Parapouli et al., 2020 ). Liu et al. ( 2015 ) melaporkan bahwa fermentasi dalam lingkungan yang lebih asam (pH 2,75 dan 2,50) menghambat pertumbuhan khamir dan mengurangi laju fermentasi serta kadar asam asetat, gliserol, etanol, dan asam L-suksinat.

Selama waktu fermentasi hingga 5 jam, nilai pH FRN menurun secara bertahap. pH RN segar dengan S. cerevisiae menurun hingga sekitar 6,1 setelah 5 jam fermentasi dalam studi Wang et al. ( 2023 ). Zhao et al. ( 2019 ) menyatakan bahwa asam suksinat yang diproduksi oleh khamir dan asam organik lainnya selama fermentasi berkontribusi terhadap penurunan pH. Lebih jauh lagi, zat-zat asam terakumulasi saat fermentasi berlangsung. Jayaram et al. ( 2013 ) menjelaskan bahwa kontributor utama penurunan pH dalam adonan gandum adalah asam suksinat yang dihasilkan oleh sel-sel khamir yang berfermentasi. Kelarutan karbon dioksida yang terbatas dalam fase cair adonan berkontribusi terhadap terbatasnya pembentukan asam karbonat dari karbon dioksida yang terlarut. Asam asetat dan asam laktat terdeteksi dalam adonan yang difermentasi, tetapi asam laktat berasal dari tepung dan sediaan khamir. Li et al. ( 2019 ) menemukan bahwa fermentasi bubur beras dengan khamir mengakibatkan penurunan pH sedang. Fermentasi ragi meningkatkan aktivitas enzim mikroba, nilai gizi makanan, dan daya cerna makanan karena mempertahankan lingkungan asam pada suhu 22–25°C (Sharma et al., 2020 ). Niçin et al. ( 2022 ) menemukan bahwa pH 6 dan 30°C optimal untuk memproduksi sebagian besar zat volatil rasa roti oleh S. cerevisiae untuk meningkatkan karakteristik aroma roti. Mozaffary et al. ( 2019 ) melaporkan bahwa pH rendah berkorelasi positif dengan konsentrasi rendah Ochratoxin A dalam adonan yang difermentasi ragi. Ochratoxin A (OTA) adalah mikotoksin karsinogenik dan nefrotoksik manusia yang menunjukkan sifat karsinogenik, imunotoksik, mutagenik, dan neurotoksik dalam Kelompok 2B (IARC, 2002 ).

Bahasa Indonesia: Dalam CRN, nilai pH menurun secara bertahap selama proses fermentasi alami dari 0 hingga 3 jam dan tetap konstan setelahnya. Wang et al. ( 2022 ) menyatakan bahwa perubahan lingkungan memiliki dampak yang signifikan pada fermentasi alami, yang menyebabkan variabilitas dan inkonsistensi dalam komposisi mikroba. Mereka menemukan bahwa spesies bakteri dalam kelompok fermentasi alami paling banyak ditemukan pada tahap awal, yang menunjukkan bahwa bakteri primitif tertentu dapat berasal dari beras atau lingkungan pengolahan. Dalam penelitian mereka, Yi, Zhu, Yang, et al. ( 2020 ) mengidentifikasi lima spesies bakteri ( Lactobacillus , Burkholderia , Gluconacetobacter , Lactococcus , dan Leuconostoc ) dalam cairan fermentasi RN. Lactobacillus menunjukkan kemampuannya untuk menghasilkan asam asetat dan asam laktat dari karbohidrat (Gänzle, 2015 ; Wang et al., 2023 ). Clostridium terdeteksi sebagai bakteri dominan dalam fermentasi alami, menurut Geng et al. ( 2019 ) dan dapat meningkatkan produksi asam, ester, dan eter melalui metabolisme karbohidrat kompleks dan fermentasi. Dibandingkan dengan FRN, CRN menunjukkan tingkat pH yang lebih tinggi selama fermentasi hingga 5 jam. Pengamatan ini sejalan dengan temuan Wang et al. ( 2023 ), yang juga mencatat tingkat pH yang lebih tinggi selama fermentasi alami pasta beras selama 6 jam dibandingkan dengan sampel fermentasi lain yang terdiri dari kultur starter terpilih. Waktu fermentasi untuk RN ditentukan dengan memantau nilai pH pada empat titik waktu yang berbeda: 0, 1, 3, dan 5 jam. Oleh karena itu, waktu fermentasi 0 dan 3 jam dipilih untuk analisis lebih lanjut, karena nilai pH CRN menurun dari 0 hingga 3 jam.

3.2 Penentuan kualitas memasak
Hasil kualitas pemasakan ditunjukkan pada Gambar 3. Guo et al. ( 2023 ) mendefinisikan waktu pemasakan optimal sebagai jumlah air yang diserap oleh pati selama pemasakan dan kadar air mi. Waktu pemasakan optimum untuk CRN3 secara signifikan lebih singkat daripada CRN0. Hilangnya kadar air dari permukaan mi selama inkubasi dapat mendehidrasi permukaan padat, sehingga memengaruhi struktur dan waktu pemasakan yang optimal. FRN3 menunjukkan waktu pemasakan optimum terpendek di antara semua sampel. Lu et al. ( 2022 ) menjelaskan bahwa banyaknya pori dihasilkan oleh gas yang terbentuk selama fermentasi, yang membantu kontak antara air dan pati selama pemasakan, sehingga mengurangi waktu pemasakan. Mereka juga melaporkan bahwa hidrolisis pati oleh metabolit mikroba selama waktu fermentasi adonan RN yang lebih lama dapat berkontribusi pada penyerapan air, ekspansi, dan gelatinisasi pati selama produksi mi. Ini menanggapi permintaan mi yang dapat disiapkan dengan cepat, karena konsumen memilih RN yang dimasak cepat (Srikaeo et al., 2018b ). RN berkualitas tinggi menunjukkan waktu pemasakan yang singkat (Lu et al., 2022 ). Selain itu, laju produksi gas meningkat seiring waktu. Dengan demikian, lebih banyak lubang terbentuk, dan laju penyerapan air ke dalam RN dipercepat.

Air merupakan faktor kritis yang memengaruhi kualitas dan stabilitas RN. Air terlibat dalam berbagai reaksi degradasi kimia, enzimatik, dan fisik dan diperlukan untuk pertumbuhan organisme pembusuk (Xue et al., 2021 ). Ketebalan RN adalah 2,52–2,56 mm. Hasil pemasakan RN ditunjukkan pada Gambar 3b . FRN3 mencetak hasil pemasakan tertinggi di antara semua sampel. Hasilnya sejalan dengan temuan Wang et al. ( 2023 ), di mana RN dengan S. cerevisiae menunjukkan penyerapan air terbesar. Hal ini mungkin disebabkan oleh mi kelompok S. cerevisiae , yang memiliki kandungan protein terendah (dengan lebih dari 90% merupakan protein hidrofobik dari beras), yang memungkinkan mi tersebut mempertahankan lebih banyak air dalam struktur internalnya. Mereka menyarankan bahwa interaksi antara air dan elemen lain (total pati dan protein) dalam FRN memengaruhi penyerapan air. FRN memiliki struktur berpori, yang memfasilitasi difusi molekul air ke dalam matriks selama pemasakan. Selain itu, pati yang ada dalam matriks menyerap lebih banyak air (Lu et al., 2022 ). Selain tingkat keparahannya, struktur beras yang teratur, seperti kristalit pati, rusak oleh proses fermentasi, yang meningkatkan penyerapan molekul air oleh matriks beras. Akibatnya, struktur beras menjadi kurang tahan terhadap efek hidrotermal selama pengukusan, sehingga menghasilkan tingkat pembengkakan yang lebih tinggi (Li et al., 2019 ). Lebih jauh lagi, metabolit mikroba menghidrolisis pati selama fermentasi, yang dapat memfasilitasi penyerapan air, ekspansi, dan gelatinisasi selama pemasakan (Lu et al., 2022 ). Semua kejadian ini dapat berkontribusi pada waktu pemasakan yang singkat (Gambar 2a ). Sun et al. ( 2022 ) menemukan bahwa kandungan rantai pendek amilopektin meningkat pesat sementara rantai panjang berkurang karena efek hidrolisis enzim dalam pati yang difermentasi oleh ragi. Rantai amilopektin pendek berkorelasi positif dengan daya pembengkakan pati yang lebih tinggi (Li & Zhu, 2017 ). Menariknya, CRN3 memiliki hasil pemasakan yang lebih tinggi daripada CRN0. Waktu inkubasi mungkin menghilangkan sejumlah air dari permukaan mi, yang memengaruhi struktur luar untaian mi dan meningkatkan penetrasi air ke dalam inti mi. Lebih jauh, kekompakan struktural dan porositas mi pati mungkin juga berperan (Yang et al., 2021 ).

Kehilangan akibat pemasakan mi ditunjukkan pada Gambar 3c . Ada perbedaan yang signifikan ( p  <.05) dalam kehilangan akibat pemasakan di antara semua sampel. Lubowa et al. ( 2021 ) menjelaskan bahwa pelarutan pati tergelatinisasi yang terikat longgar pada permukaan mi menentukan kehilangan akibat pemasakan. Namun, hal itu dapat bervariasi tergantung pada tingkat gelatinisasi pati dan kekuatan jaringan pati di sekitar pati tergelatinisasi. Kehilangan akibat pemasakan kedua FRN secara signifikan lebih rendah ( p  <.05) daripada CRN. Hasilnya konsisten dengan temuan Wang et al. ( 2023 ), di mana mi yang difermentasi secara alami menunjukkan kehilangan akibat pemasakan yang lebih tinggi. Lu et al. ( 2022 ) menyatakan bahwa mikroorganisme atau metabolitnya menghidrolisis pati dan meningkatkan pelindian amilosa selama pemasakan setelah fermentasi. Peristiwa ini dapat mempercepat interaksi antara pati dan enzim, sehingga memengaruhi pencernaan pati in vitro. FRN3 memiliki kehilangan akibat pemasakan terendah, yang dapat dikaitkan dengan waktu pemasakan optimum yang relatif singkat. Hasil ini sesuai dengan laporan oleh Lu et al. ( 2022 ), di mana mi berongga yang difermentasi dengan ragi menunjukkan kehilangan pemasakan terendah di antara semua sampel. Kehilangan pemasakan mi pati tidak boleh melebihi 10% (Lubowa et al., 2018 ). Dalam penelitian kami, kehilangan pemasakan FRN3 kurang dari 10%, yang dapat diterima. Namun, kehilangan pemasakan kedua CRN lebih besar dari 20% karena tidak adanya jaringan gluten dalam strukturnya, dan enkapsulasi polimer pati dalam matriks kurang efektif. Hasil ini menunjukkan bahwa penambahan satu strain dapat meningkatkan kualitas pemasakan RN, yang konsisten dengan penelitian Wang et al. ( 2023 ).

3.3 Analisis tekstur
Sifat tekstur (kekerasan dan daya rekat) CRN dan FRN ditunjukkan pada Gambar 4. Kekerasan berada pada urutan FRN3 ≤ FRN0 < CRN3 ≤ CRN0. FRN3 menunjukkan kekerasan terendah di antara semua sampel, yang mungkin dapat dikaitkan dengan struktur berpori yang dibentuk oleh karbon dioksida selama fermentasi ragi dan hidrolisis pati oleh metabolit mikroba, yang memengaruhi sifat tekstur mi. Fenomena ini memengaruhi pembaruan air dari matriks mi selama pemasakan dan meningkatkan hasil pemasakan (Gambar 3b ). Xiong et al. ( 2021 ) menemukan bahwa mi berongga yang difermentasi ragi memperoleh nilai kekerasan yang lebih rendah tetapi nilai daya rekat yang lebih tinggi daripada mi yang tidak difermentasi dalam penelitian mereka. He et al. ( 2022 ) melaporkan bahwa waktu fermentasi 6–8 jam menghasilkan kekerasan dan kualitas sensoris yang lebih rendah selama fermentasi kue beras. CRN3 memiliki skor kekerasan yang lebih rendah daripada CRN0, mungkin karena pembentukan struktur gel yang lebih lemah setelah inkubasi. Beberapa kelembapan dihilangkan dari permukaan mi selama inkubasi, mungkin menyebabkan dehidrasi pada permukaan padat dan memengaruhi tekstur mi (Ismail et al., 2021 ). Perubahan minimal pada data kekerasan kemungkinan dapat dikaitkan dengan tidak adanya gluten dalam tepung beras, yang memengaruhi kemampuan untuk membentuk adonan viskoelastis yang konsisten, sehingga berkontribusi pada tekstur RN yang tidak memuaskan (Ojukwu et al., 2021 ). Perubahan struktur dan tekstur dapat dikaitkan dengan perubahan komposisi pati, protein, lipid, dan pH. Menurut Wang et al. ( 2023 ), kandungan protein dalam RN yang mengandung S. cerevisiae menurun dari ~7,3% menjadi ~5,35%, sedangkan kandungan lipid turun secara signifikan dari ~1,28% menjadi ~0,68%, kemungkinan karena mikroorganisme mengubah lipid menjadi asam lemak. Selain itu, total kandungan pati menurun dari ~78% menjadi 66% dalam RN dengan S. cerevisiae . Proses fermentasi memfasilitasi transformasi pati, protein, dan lipid menjadi senyawa berbeda, yang dapat menyebabkan variasi rasa.

Daya rekat mi adalah ukuran energi yang dibutuhkan untuk melepaskan probe uji dari mi yang menempel dan merupakan indikator kehalusan makanan (An et al., 2022 ). Daya rekat RN ditunjukkan pada Gambar 4b . FRN3 menunjukkan daya rekat tertinggi, yang menunjukkan kehalusan rendah, karena daya rekat berhubungan negatif dengan kehalusan (An et al., 2021 ). Selain itu, terdapat korelasi positif antara kelengketan dan daya rekat RN, dan daya rekat yang tinggi tidak disukai (Kasunmala et al., 2020 ). Sebuah penelitian oleh Yue et al. ( 2019 ) menunjukkan bahwa ragi menghasilkan karbon dioksida dan etanol selama pembuktian, yang meningkatkan kelengketan adonan karena waktu fermentasi yang lebih lama. Lebih lanjut, mereka menjelaskan bahwa kadar air meningkat selama fermentasi, menghasilkan hasil pemasakan yang lebih tinggi (Gambar 3b ) dan nilai daya rekat dalam penelitian kami. ( 2015 ) menemukan bahwa butiran pati pada permukaan mi memiliki tingkat ekspansi dan gelatinisasi yang lebih tinggi daripada pati di area inti selama pemasakan. Dengan demikian, kehalusan mi ditentukan oleh pembengkakan butiran pati di dekat permukaannya. An et al. ( 2021 ) mengusulkan bahwa mi berkualitas tinggi harus halus dan daya rekatnya rendah. Mereka menemukan bahwa mi yang dimasak menunjukkan daya rekat yang berkurang setelah dicuci, yang menunjukkan bahwa kehalusan mi meningkat setelah dicuci karena penghilangan material dari permukaan mi. Mereka menyimpulkan bahwa kandungan rantai amilopektin yang panjang meningkatkan kehalusan dan daya rekat mi.

Faktor lingkungan dan populasi bakteri yang bervariasi dan tidak dapat diprediksi memengaruhi fermentasi alami. Akibatnya, tekstur, atribut sensori, dan risiko keamanan pangan yang terkait dengan RN dapat menunjukkan ketidakkonsistenan, yang menyebabkan perbedaan signifikan dalam karakteristik produk di berbagai wilayah (Geng et al., 2019 ; Wang et al., 2023 ).

3.4 Analisis warna
Warna RN merupakan kriteria kualitas visual yang penting, dan juga menentukan penerimaan produk secara keseluruhan (Ojukwu et al., 2020 ). Konsumen lebih menyukai RN dengan nilai L * yang lebih tinggi dan b * yang lebih rendah karena memiliki tampilan yang lebih terang dan mengilap (Xiao et al., 2022 ). Gambar 5 mengilustrasikan hasil analisis warna RN. Terdapat perbedaan yang signifikan ( p  <.05) pada nilai L * (kecerahan), a * (kemerahan), dan b * (kekuningan) antar sampel. Warna RN merupakan hasil interaksi pati-protein, dan RN idealnya tampak putih (Ojukwu et al., 2022 ). Nilai L * yang ditunjukkan oleh CRN0 mendekati yang dilaporkan oleh Ojukwu et al. ( 2020 ), dengan RN segar menjadi yang paling terang di antara semua sampel. CRN3 memiliki nilai L * yang jauh lebih rendah daripada CRN0. Penjelasan yang mungkin adalah pembaruan air yang lebih tinggi (Gambar 3b ) yang memengaruhi tekstur dan kecerahan. Bahasa Indonesia: Pada FRN0 dan FRN3, nilai kecerahan yang lebih rendah dapat dikaitkan dengan penambahan ragi ke dalam formulasi, yang menurunkan kecerahan RN. CRN3 dan FRN3 menghasilkan nilai a * yang menurun, mungkin karena pelindian senyawa berwarna yang larut dari reaksi Maillard dan pencoklatan enzimatik selama pemasakan, karena kedua mi memiliki hasil pemasakan yang lebih tinggi daripada CRN0 dan FRN0 (Gambar 3b ). Penurunan nilai b * dari CRN3 menunjukkan bahwa pigmen dedak kuning dalam tepung beras terlindi ke dalam air rebusan dengan penyerapan air yang lebih tinggi oleh CRN3 (Lamberts et al., 2006 ). Nilai b * tertinggi dalam FRN0 dan FRN3 diharapkan karena penambahan ragi memberikan warna kuning pada RN. Tidak ada perbedaan signifikan yang diamati dalam nilai b * antara FRN0 dan FRN3. Penampakan warna dari CRN0, CRN3, FRN0, dan FRN3 ditunjukkan pada Gambar 6 .

 

3.5 Analisis Mikrostruktur
Gambar 7 menunjukkan variasi struktur berpori pada penampang melintang keempat mi. Pati membentuk jaringan misel saat dipanaskan karena interaksi antara amilosa dan amilopektin, yang mengatur proses pembengkakan (Srikaeo et al., 2018b ). CRN0 (Gambar 7a ) memiliki struktur yang lebih padat dan lebih kompak dengan pori-pori yang lebih kecil (12,31 ± 2,92 μm), yang berkontribusi pada waktu pemasakan optimum tertinggi (Gambar 3a ) dan skor kekerasan (Gambar 4a ). Dalam penelitian oleh Tu et al. ( 2021 ), granula pati asli memiliki bentuk yang tidak seragam tetapi konsisten dalam ukuran dan permukaan yang halus. Yang et al. ( 2021 ) menemukan jaringan sarang lebah dengan interaksi yang kuat pada mi pati basah yang dimasak. Mereka juga merangkum bahwa morfologi pati yang tergelatinisasi, khususnya ukuran dan jumlah pori-pori internal, dapat secara komprehensif menunjukkan interaksi molekuler. Selain itu, jaringan sarang lebah memengaruhi kekerasan gel pati. Beberapa pori (22,96 ± 3,51 μm) diamati di CRN3, dan molekul-molekul dalam jaringan pati menunjukkan interaksi yang lemah (Gambar 7b ). Mikrostruktur CRN3 kemungkinan besar bertanggung jawab atas waktu pemasakan optimum yang pendek (Gambar 3a ), hasil pemasakan yang tinggi (Gambar 3b ), dan nilai kekerasan yang rendah (Gambar 4a ) dalam penelitian kami. Pengamatan serupa dilaporkan oleh Yang et al. ( 2021 ), yang mendeteksi pori-pori yang melimpah dengan ukuran yang tidak teratur dan jaringan yang buruk pada mi pati kering yang dimasak.

FRN0 (Gambar 7c ) menunjukkan lebih banyak pori-pori (31,51 ± 3,99 μm) dan retakan daripada CRN0. Lubang-lubang ini terbentuk oleh gelembung udara karbon dioksida selama pencampuran adonan dan ragi (Yue et al., 2019 ). Enzim pertama-tama menyerang butiran pati untuk membentuk pori-pori, dan bagian luar pati kemudian rusak (Sun et al., 2022 ), kemungkinan menyebabkan retakan. FRN3 (Gambar 7d ) kurang padat dan mengandung pori-pori yang lebih besar (58,9 ± 15,5 μm) dan retakan daripada FRN0 karena waktu fermentasi yang lebih lama menyebabkan produksi gas yang berlebihan dan lebih banyak kerusakan pada lapisan pati luar, yang mengakibatkan retakan (Yue et al., 2019 ). Ada lebih banyak lubang yang lebih besar yang diamati di FRN3 jika dibandingkan dengan CRN3 (Gambar 7b ). Peningkatan karbon dioksida dalam sel gas kemungkinan mengganggu dinding sel, yang memungkinkan gas keluar melalui struktur pati di FRN3. Lebih jauh lagi, kemampuan adonan untuk menahan gas menurun seiring waktu (Yue et al., 2019 ). Tu et al. ( 2021 ) melaporkan bahwa permukaan butiran pati mengalami gangguan dan erosi yang signifikan karena proses fermentasi. Mereka menjelaskan bahwa perubahan yang diamati dalam butiran pati dapat disebabkan oleh hidrolisis butiran pati oleh mikroorganisme. Butiran pati pada permukaan nasi dihancurkan oleh ragi, seperti yang dilaporkan oleh Li et al. ( 2019 ). Butiran pati dan struktur berpori dalam FRN3 meningkatkan permeasi air ke dalam inti mi, menghasilkan hasil pemasakan tertinggi (Gambar 3b ) dan penurunan nilai kekerasan (Gambar 4a ).

3.6 Evaluasi sensorik
Lima kualitas sensoris RN yang dimasak adalah penampilan, aroma, rasa, tekstur, dan penerimaan keseluruhan. Tidak ada atribut yang berbeda secara signifikan ( p  > .05) antara sampel (Tabel 1 ). Produk mi biasanya dibeli oleh konsumen Asia dari toserba atau produsen lokal menurut evaluasi awal kualitasnya berdasarkan penampilan visualnya, seperti warna, tingkat kecerahan, dan tidak adanya partikel yang tidak diinginkan (Ahmed et al., 2015 ). Li et al. ( 2021 ) menekankan bahwa RN harus tampak lebih putih dan lebih transparan. Selain itu, RN yang berwarna gelap atau abu-abu tidak dapat diterima (Xue et al., 2021 ). FRN memiliki skor penampilan yang sedikit lebih tinggi daripada CRN, yang menunjukkan bahwa panelis lebih menyukai penampilan FRN. Penambahan ragi menghasilkan warna kuning pada RN, yang meningkatkan warna, sebagaimana dibuktikan oleh nilai b * yang lebih tinggi dalam analisis warna (Gambar 5b ).

TABEL 1. Evaluasi sensoris mie matang.

Catatan : Hasil menampilkan nilai rata-rata ± nilai simpangan baku ( n  = 44). Tidak ada signifikansi yang diamati antara sampel. CRN0, bihun konvensional, menjalani inkubasi selama 0 jam; CRN3, bihun konvensional, menjalani inkubasi selama 3 jam; FRN0, bihun fermentasi, menjalani inkubasi selama 0 jam; FRN3, bihun fermentasi, menjalani inkubasi selama 3 jam.

Varietas beras dan bahan-bahan lain dapat memengaruhi aroma dan rasa makanan (Lubowa et al., 2021 ). Kesamaan aroma dan rasa di antara semua sampel mungkin disebabkan oleh varietas beras yang sama yang digunakan dalam penelitian kami. Aroma mi yang dimasak memberikan sedikit pengaruh pada penerimaan konsumen terhadap produk karena itu bukan atribut kualitas utama dibandingkan dengan aspek lain dari produk (Ahmed et al., 2015 ). Panelis mencatat bahwa aroma ragi lebih menonjol di FRN3, sehingga menghasilkan peringkat sensorik yang lebih rendah untuk kualitas aroma. Wang et al. ( 2022 ) menyelidiki alkohol, aldehida, asetoin, ester, dan beberapa senyawa rasa yang dihasilkan dalam kultur starter. Mereka menyimpulkan bahwa rasa asam RN dikaitkan dengan kemampuan S. cerevisiae untuk mengubah aldehida menjadi asam. Namun, rasa asam di FRN3 mungkin tidak dikenali oleh panelis karena skor rasa FRN3 mirip dengan RN lainnya. Rasa CRN3 kemungkinan besar dihasilkan oleh fermentasi alami, yang terdiri dari proses mikroba dan enzimatik yang kompleks. Selama fermentasi alami, bakteri asam laktat memetabolisme karbohidrat untuk menghasilkan asam laktat dan asam asetat. Senyawa-senyawa ini menghambat pertumbuhan bakteri yang tidak diinginkan dan berkontribusi terhadap rasa produk fermentasi. Lebih jauh, Clostridium dapat memecah karbohidrat kompleks dan produk sampingan fermentasi, menghasilkan produksi asam dan ester (Geng et al., 2019 ; Lu et al., 2003 ). Urutan teksturnya adalah FRN3 > CRN0 > FRN0 > CRN3. Meskipun FRN3 memiliki nilai daya rekat yang tinggi (Gambar 3b ), panelis lebih menyukai FRN3 daripada RN lainnya; kemungkinan besar, mereka lebih menyukai RN yang lebih lunak karena kekerasannya yang rendah (Gambar 3a ). Dalam evaluasi sensori Lu et al. ( 2003 ), FRN menunjukkan sensasi kenyal yang menyenangkan di mulut setelah fermentasi.

Dalam hal penerimaan secara keseluruhan, FRN3 menerima skor tertinggi dari para panelis. Hal ini diharapkan karena FRN3 memiliki tampilan, rasa, dan tekstur yang lebih unggul. Li et al. ( 2019 ) melaporkan bahwa mi yang diolah dengan Candida santamariae menunjukkan karakteristik sensori yang sangat baik (misalnya, warna, aroma, rasa, dan sensasi di mulut) dan memperoleh skor sensori total yang lebih tinggi daripada mi yang tidak diolah dalam penelitian mereka.

4 KESIMPULAN
Fermentasi ragi meningkatkan kualitas pemasakan, tekstur, dan sensori RN. FRN memiliki pH lebih rendah daripada CRN karena produksi asam organik selama fermentasi. FRN3 menunjukkan hasil pemasakan tertinggi, waktu pemasakan optimum terpendek, dan kehilangan pemasakan terendah di antara semua RN, sebagaimana dibuktikan oleh banyaknya pori-pori dengan ukuran tidak teratur dalam jaringan pati. Selain itu, struktur berpori yang dibentuk oleh karbon dioksida selama fermentasi ragi dan hidrolisis pati oleh metabolit mikroba mempengaruhi karakteristik tekstur RN dan berkontribusi terhadap rendahnya kekerasan FRN3. Dalam hal warna, fermentasi ragi mengurangi kecerahan dan meningkatkan kekuningan RN. Penerimaan keseluruhan FRN3 dalam evaluasi sensori adalah yang tertinggi karena warnanya yang sangat baik, rasa, dan teksturnya. Studi ini membangun landasan untuk penelitian masa depan pada kultur starter ragi untuk meningkatkan produk beras.