Jagaq (Setaria italica L.) merupakan salah satu serealia berbiji kecil yang ditanam oleh masyarakat di daerah Kutai Barat, Kalimantan Timur. Pemanfaatan jagaq masih kurang optimal oleh masyarakat sehingga perlu adanya suatu usaha dalam pemanfaatan jagaq sebagai upaya dalam diversifikasi pangan. Jagaq memiliki potensi sebagai alternatif bahan pangan pokok berbasis lokal. Jagaq memiliki kandungan gizi seperti protein, lemak, karbohidrat dan gizi lainnya. Pengolahan tepung jagaq dengan melalui proses fermentasi pada biji jagaq dapat memperbaiki ataupun meningkatkan nilai gizi pada tepung jagaq termodifikasi, fermentasi dilakukan dengan variasi waktu fermentasi dan konsentrasi Lactobacillus plantarum. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui karakteristik kimia tepung jagaq termodifikasi, mengetahui pengaruh variasi waktu fermentasi dan konsentrasi Lactobacillus plantarum terhadap karakteristik kimia tepung jagaq termodifikasi dan untuk mengetahui waktu fermentasi dan konsentrasi terbaik terhadap karakteristik kimia tepung jagaq termodifikasi. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor yaitu waktu fermentasi (24 jam, 48 jam, dan 72 jam) dan konsentrasi Lactobacillus plantarum (2%, 4%, 6%) dilakukan dengan 3 kali ulangan. Parameter yang diamati adalah kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar karbohidrat, dan total kalori. Data yang diperoleh kemudian dianalisis dengan analisis sidik ragam (ANOVA). Data yang menunjukan pengaruh nyata pada perlakuan dilakukan uji lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ) (Tukey test) pada taraf α 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan fermentasi pada biji jagaq menggunakan Lactobacillus plantarum dengan variasi waktu fermentasi dan konsentrasi yang berbeda memberikan pengaruh terhadap karakteristik kimia pada tepung jagaq termodifikasi. Waktu fermentasi yang berbeda berpengaruh nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat dan total kalori. Konsentrasi yang berbeda berpengaruh nyata terhadap kadar air, kadar protein, kadar lemak, dan berpengaruh tidak nyata terhadap kadar abu, kadar karbohidrat dan total kalori. Interaksi antara waktu dan konsentrasi berpengaruh tidak nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, dan total kalori. Perlakuan terbaik terdapat pada waktu fermentasi 72 jam dan konsentrasi Lactobacillus plantarum sebanyak 6% dengan hasil analisis proksimat pada tepung jagaq termodifikasi yaitu kadar air 6,09%, kadar abu 0,33%, protein 7,64%, kadar lemak 0,82%, kadar karbohidrat 85,18% dan total kalori 378,66 kkal