MIKROBIA DALAM TEKNOLOGI FERMENTASI DAN PRODUK YANG DIHASILKAN

MAKALAH

BIOTEKNOLOGI

MIKROBIA DALAM TEKNOLOGI FERMENTASI DAN PRODUK YANG DIHASILKAN

Oleh :

Kelompok 4

Ageng Kastawaningtyas                   13030654003

Yubhanir Muji Rahayu           13030654023

Septiana Nurjanatin Aulia       13030654028

Kelas Pendidikan IPA A 2013

PRODI PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

BAB I
PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Proses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan dengan menggunakan aktivitas mikroorganisme secara terkontrol untuk meningkatkan keawetan pangan dengan dioproduksinya asam dan/atau alkohol, untuk menghasilkan produk dengan karekateristik flavor dan aroma yang khas, atau untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan nilai yang lebih baik.

Pada berbagai jenis makanan fermentasi, keterlibatan bakteri asam laktat memberikan efek yang menguntungkan karena asam yang dihasilkan yang dihasilkan dapat mencegah pertumbuhan mikroba lain yang tidak dikehendaki selama proses fermentasi berlangsung. Mikroba yang ada di sekeliling kita mempunyai manfaat yang sangat besar, mikroba yang baik bagi manusia diantaranya adalah mikroba pangan yang membantu manusia pada proses pembuatan makanan dan minuman. Peranan mikroba dalam pembuatan berbagai makanan fermentasi adalah sebagai pengawet makanan tetapi juga berkhasiat bagi kesehatan. Proses fermentasi dengan menggunakan bakteri laktat pada bahan pangan akan menyebabkan nilai pH pangan turun di bawah 5,0 sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri fekal yaitu sejenis bakteri yang jika dikonsumsi akan menyebabkan muntah-muntah, diare, atau muntaber. Dalam makalah ini akan dijelaskan mikroba yang berperan dalam proses fermentasi serta produk-produk makanan dan minuman yang dihasilkan.

B.       Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatan dapat diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut :

1.         Apa saja mikroba yang berperan dalam proses fermentasi?

2.         Apa saja produk yang dihasilkan oleh bantuan mikroba melalui teknologi fermentasi?

C.      Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.         Mengetahui mikroba yang berperan dalam proses fermentasi.

2.         Mengetahui produk yang dihasilkan oleh bantuan mikroba melalui teknologi fermentasi.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengertian Fermentasi

Fermentasi adalah proses yang memanfaatkan jasa mikroorganisme, maka pengendalian proses fermentasi pada dasarnya adalah pengendalian pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme tersebut. Proses fermentasi dalam pengolahan pangan mempunyai beberapa keuntungan-keuntungan, antara lain :

1.    Proses fermentasi dapat dilakukan pada kondisi pH dan suhu normal, sehingga tetap mempertahankan (atau sering bahkan meningkatkan) nilai gizi dan organoleptik produk pangan.

2.    Karakteristik flavor dan aroma produk yang dihasilkan bersifat khas, tidak dapat diproduksi dengan teknik/metoda pengolahan lainnya.

3.    Memerlukan konsumsi energi yang relatif rendah karena dilakukan pada kisaran suhu normal.

4.    Modal dan biaya operasi untuk proses fermentasi umumnya rendah, dan  teknologi fermentasi umumnya telah dikuasi secara turun temurun dengan baik.

B.       Mikroba yang berperan dalam Fermentasi

Mikroba yang digunakan dalam proses fermentasi dapat berasal dari jenis bakteri dan jenis fungi. Beberapa mikroba jenis bakteri dan fungi adalah sebagai berikut :

1.         Mikroba jenis bakteri

a.    Lactobacillus

Bakteri ini dikenal juga dengan nama bakteri laktat terdiri dari delapan jenis yang mempunyai manfaat berbeda-beda. Diantara jenis bakteri lactobacillus yang paling dikenal adalah Lactobacillus bulgaricus dan Lactobacillus sp.

Lactobacillus bulgaricus merupakan salah satu bakteri yang berperan penting dalam pembuatan yoghurt. Yoghurt merupakan hasil olahan fermentasi dari susu. Bakteri ini hidup di dalam susu dan mengeluarkan asam laktat yang dapat mengawetkan susu dan mengurai gula susu sehingga orang yang tidak tahan dengan susu murni dapat mengonsumsi yoghurt tanpa khawatir akan menimbulkan masalah kesehatan.

Lactobacillus sp. biasanya digunakan untuk pembuatan terasi. Terasi biasanya terbuat dari udang kecil (rebon), ikan kecil ataupun teri. Proses pembuatan terasi dilakukan secara fermentasi. Rebon yang telah kering ditumbuk dan dicampur dengan bahan lain kemudian diperam selama 3-4 minggu. Selama fermentasi, protein diekstrak menjadi turunan-turunanya seperti pepton, peptida dan asam amino. Fermentasi juga menghasilkan amonia yang menyebabkan terasi berbau merangsang.

Ada beberapa jenis lactobacillus yang juga berperan dalam pembuatan kefir. Bakteri yang berperan antara lain: Lactocococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus kefir, Lactobacillus kefirgranum, Lactobacillus parakefir. Semua bakteri tadi merupakan bibit kefir dan berfungsi sebagai penghasil asam laktat dari laktosa. Sedangkan Lactobacillus kefiranofaciens berperan sebagai pembentuk lendir (matriks butiran kefir)

b.    Streptococcus

Pada pembuatan mentega dan keju, bakteri Streptococcus lactis diperlukan untuk menghasilkan asam laktat. Pada pembuatan keju, asam laktat dapat menghasilkan gumpalan susu berbentuk seperti tahu. Gumpalan ini kemudian dipadatkan dan diberi garam. Garam berfungsi untuk mempercepat proses pengeringan, penambah rasa dan pengawet. keju diperam untuk dimatangkan selama sekitar 4 minggu. Selama proses pemeraman inilah, citarasa dan tekstur dari keju terbentuk.

c.    Pediococcus cerevisiae

Bakteri Pediococcus sp. digunakan dalam pembuatan sosis. Tidak semua sosis dibuat melalui proses fermentasi. Sosis fermentasi dikenal dengan istilah dry sausage atau semi dry sausage. Contoh sosis jenis ini antara lain adalah Salami Sausage, Papperson Sausage, Genoa Sausage.

d.    Acetobacter

Jenis acetobacter yang terkenal perannya dalam pengolahan makanan adalah Acetobacter xylinum yang berperan dalam pembuatan nata de coco. Bakteri ini disebut juga dengan bibit nata. Bakteri akan membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah asam. Dalam kondisi tersebut, bakteri akan menghasilkan enzim yang dapat membentuk zat gula menjadi serat atau selulosa. Dari jutaan bakteri yang tumbuh pada air kelapa tersebut akan dihasilkan jutaan benang-benang selulosa yang akan memadat dan menjadi lembaran-lembaran putih yang disebut nata.

2.         Mikroba jenis fungi

a.    Rhyzopus oryzae

Jamur ini sangat berperan dalam pembuatan tempe. Tempe sendiri dapat dibuat dari kacang kedelai maupun bahan nabati lain yang berprotein. Pada tempe berbahan kedelai, jamur selain berfungsi untuk mengikat atau menyatukan biji kedelai juga menghasilkan berbagai enzim yang dapat meningkatkan nilai cerna saat dikonsumsi.

b.    Neurospora sitophila

Jamur ini berperan dalam pembuatan oncom. Oncom dapat dibuat dari kacang tanah yang ditambahkan dengan bahan makanan lain seperti bungkil tahu. Bahan-bahan tersebut dapat menjadi oncom dengan bantuan jamur oncom. Proses yang terjadi dalam pembuatan oncom hampir sama dengan pembuatan tempe.

c.    Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae

Jamur-jamur ini berperan dalam pembuatan kecap dan tauco. Kecap atau tauco dibuat dari kacang kedelai. Proses pembuatannya mengalami dua tahap fermentasi. Proses fermentasi pertama, yaitu adanya peran jamur Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae. Protein akan diubah menjadi bentuk protein terlarut, peptida, pepton dan asam-asam amino, sedangkan karbohidrat diubah oleh aktivitas enzim amilolitik menjadi gula reduksi. Proses fermentasi kedua menghasilkan kecap atau tauco yang merupakan aktivitas bateri Lactobacillus sp. Gula yang dihasilkan pada Kecap proses fermentasi diubah menjadi komponen asam amino yang menghasilkan rasa dan aroma khas kecap

d.    Saccharomyces cerevisiae

Jamur ini dimanfaatkan untuk pembuatan tape, roti dan minuman beralkohol dengan cara fermentasi. Tape dibuat dari singkong atau beras ketan. Dalam pembuatan tape, mikroba berperan untuk mengubah pati menjadi gula sehingga pada awal fermentasi tape berasa manis

C.      Produk Fermentasi

Fermentasi dapat digolongkan berdasar mikrobanya yaitu Homofermentasi, yaitu fermentasi oleh satu spesies mikroba dominan seperti pada tempe dan Heterofermentasi yaitu fermentasi lebih dari satu spesies mikroba, contohnya pada tape. Mikroorganisme dapat mengubah substrat menjadi produk yang diinginkan dan berperan dalam proses fermentasi. Melalui proses fermentasi ini akan dihasilkan berbagai produk makanan dan minuman sebagai berikut :

1.         Yoghurt

Yogurt adalah susu yang difermentasikan dengan mikroba Sterptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Secara tradisonal susu dipanaskan selama beberapa jam untuk menguapkan air dan menaikkan proporsi susu cair. Sesudah penguapan susu didinginkan pada suhu 40-42⁰ C dan diinokulasikan dengan kultur yogurt yang terdahulu. Sesudah inkubasi semalaman pada tempat yang hangat, kemudian produk didinginkan. Bakteri menghasilkan diasetil, asetaldehida dan berbagai produk metabolik lain yang memberi aroma karakteristik pada yogurt.

2.      Keju

Keju dibuat dari susu dengan memisahkan dadih/curd dari whey air (air yang tinggal setelah susu dijadikan keju). Protein susu didenaturasi oleh asam laktat dihasilkan oleh bakteri asam laktat yang ditambahkan pada susu sebagai kultur pemula/stater culture, atau dengan menambahkan proteasi renin. Keju yang sederhana dapat dibuat dengan memanaskan susu sampai hampir mendidih secara cepat. Sehingga dapat membunuh sebagian besar mikroba perusak dan kemudian menambahkan kultur pemula pada susu yang sudah didinginkan. Kultur pemula yang selalu digunakan mengandung bakteri asam laktat seperti Sterptococcus lactis, Streptococcus cemoris, Leuconostoc citrovorum dan Leuconostoc dextranicum.

3.    Roti

Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan roti adalah khamir Sacharomyces cerevisiae. Proses pembuatannya diawali dengan memecah biji-biji sereal untuk dijadikan tepung terigu. Kemudian terigu ditambah air untuk mengaktifkan enzim-enzim misalnya amilase. Amilase berperan untuk mengubah tepung menjadi maltosa, kemudian maltosa dihidrolisis menjadi glukosa oleh enzim maltase. Glukosa tersebut kemudian dimanfaatkan oleh khamir sebagai substrat respirasinya sehingga dihasilkan karbondioksida (CO2). Karbondioksida yang dihasilkan akan membentuk gelembung-gelembung yang terperangkap pada adonan roti sehingga dengan adanya gelembung ini mengakibatkan roti mempunyai struktur dan mengembang. Pada saat roti dipanggang di dalam oven, panas yang dihasilkan akan membunuh khamir dan adonan roti akan mengembang serta ukurannya menjadi lebih besar

4.    Tempe

Tempe merupakan makanan tradisional yang berpotensi sebagai makanan fungsional, beberapa khasiat tempe bagi kesehatan antara lain memberikan pengaruh hipokolesterolemik, antidiare khususnya karena bakteri e.coli enteropatogenik dan antioksidan. Nilai gizi protein tempe meningkat setelah proses fermentasi karena terjadinya pembebasan asam amino hasil aktivitas enzim proteolitik dari tempe. Tempe yang dibuat dari kedelai melalui tiga tahap yaitu :

a.    Hidrasi dan pengasaman biji kedelai dengan perendaman beberapa lama.

b.    Sterilisasi terhadap sebagian biji kedelai, 

c.    Fermentasi oleh jamur tempe yang diinokulasikan segera setelah sterilisasi. Jamur tempe yang biasa digunakan ialah Rhizopus oligosporus

5.    Nata de Coco

Nata de coco adalah jenis komponen minuman yang merupakan senyawa selulosa yang dihasilkan dari air kelapa melaui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik yang dikenal dengan nama Acetobacter xylinum. Definisi nata adalah suatu zat yang menyerupai gel, tidak larut dalam air dan terbentuk pada media fermentasi air kelapa dan beberapa sari buah masam. Pembentukan nata terjadi karena proses pengambilan glukosa dari gula dalam air kelapa oleh sel-sel Acetobater xylinum. Kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk bahan lemak membentuk bahan pendahulu nata pada membran sel.

6.    Kecap

Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus wentii dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus wentii bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.

BAB III

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa mikroba sangat berperan dalam teknologi fermentasi untuk menghasilkan suatu produk makanan dan minuman. Mikroba yang berperan dalam proses fermentasi dibedakan menjadi dua yaitu mikroba jenis bakteri seperti Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus cerevisiae, Acetobacter dan mikroba jenis fungi yaitu Rhyzopus oryzae, Neurospora sitophila, Aspergillus wentii, Aspergillus oryzae, dan Saccharomyces cerevisiae. Produk hasil fermentasi dengan bantuan mikroba antara lain yoghurt, roti, kecap, tempe, nata de coco, keju.

B.       Saran

Dalam makalah ini disarankan untuk mencari sumber informasi yang berasal dari jurnal pendidikan yang relevan agar informasi yang di dapat benar dan tepat. Makalah ini dapat juga dijadikan sumber referensi dan pembanding dalam makalah lain dengan topik yang sama.

DAFTAR PUSTAKA

Amien Muhammad, Pegangan Umum Bioteknologi 3. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1985.

Campbell, N.A. 1997. Biology. Fourth Edition. California: The Benjamin/Cummings Publishing Company Inc.

Campbell, N.A., et al. 2006. Biology Concepts & Connections. California: The Benjamin/Commings Publishing Company

Glenn, dan Susan T. 1987. New Understanding Biology for Advance Level. Fourth Edition. United Kingdom: Stanley Thorns (Publisher) Ltd.

Gutman, B.S. 1999. Biology. New York: Mc Graw Hill.

Maggy Themawidjaja, Bioteknologi, Jakarta: Erlangga, 1990

Muhammad Luthfi H, Syafi'ah I., dkk. Pegangan Guru Biologi Kelas IX. Klaten: PT Intan Pariwara

Harsono, Bioteknologi, Jakarta: Yudhistira, 2006

Purjiyanta Eka,IPA Terpadu,Jakarta:Erlangga,2006.

LAMPIRAN

Produk-Produk Hasil Fermentasi

Gambar 1. Yoghurt

Gambar 3. Roti

Gambar 5. Nata de Coco

Gambar 6. Kecap

Gambar 2. Keju

Gambar 4. Tempe