Presentation1 Tek Fermentasi

5/25/2018 Presentation1 Tek Fermentasi

1/24

TEKNOLOGI FERMENTASI

Arti kata fermentasi selama ini berubah-ubah. Katafermentasi berasal dari Bahasa Latin fervere yang berarti

merebus (to boi l). Arti kata dari Bahasa Latin tersebutdapat dikaitkan dengan kondisi cairan bergelembung ataumendidih. Keadaan ini disebabkan adanya aktivitas ragipada ekstraksi buah-buahan atau biji-bijian. Gelembung-gelembung karbondioksida dihasilkan dari katabolisme

anaerobik terhadap kandungan gula.

Fermentasi mempunyai arti yang berbeda bagi ahlibiokimia dan mikrobiologi industri.

Bidang biokimia : dihubungkan dengan pembangkitan

energi oleh katabolisme senyawa organik.Bidang mikrobiologi industri : fermentasi mempunyai

arti yang lebih luas, yang menggambarkan setiap proses

untuk menghasilkan produk dari pembiakan

Mikroorganisme.


2/24

Perubahan arti kata fermentasi sejalan dengan hasilpenelitian yang dilakukan oleh para ahli.

Arti kata fermentasi berubah pada saat Gay Lussac

berhasil melakukan penelitian yang menunjukkanpenguraian gula menjadi alkohol dankarbondioksida.

Selanjutnya Pasteur melakukan penelitian mengenaipenyebab perubahan sifat bahan yang difermentasi,sehingga dihubungkan dengan mikroorganisme danakhirnya dengan enzim.

Untuk beberapa lama fermentasi terutamadihubungkan dengan karbohidrat, bahkan sampai

sekarang pun masih sering digunakan. Padahalpengertian fermentasi tersebut lebih luas lagi,menyangkut juga perombakan protein dan lemakoleh aktivitas mikroorganisme.


3/24

Meskipun fermentasi sering dihubungkan denganpembentukan gas yang disebabkan oleh mikroorganismeyang hidup, pada saat ini pembentukan gas maupunterdapatnya sel mikroorganisme hidup tidak merupakankriteria yang esensial.

Dalam beberapa proses fermentasi misalnya fermentasiasam laktat, tidak ada gas yang dibebaskan.

Fermentasi dapat juga berlangsung (meskipun jarang terjadi)

dengan menggunakan ekstrak enzim yang berfungsi sebagaikatalisator reaksi.

Dari uraian diatas dapat disarikan bahwa fermentasimempunyai pengertian suatu proses terjadinyaperubahan kimia pada suatu substrat organik melaluiaktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme.


4/24

Zat-zat produk akhir ini termasuk sejumlah besar asam laktat,

asam asetat, dan etanol, serta sejumlah kecil asam organik

volatil lainnya, alkohol dan ester dari alkohol tersebut.

Pertumbuhan yang terjadi tanpa adanya oksigen sering

dikenal sebagai fermentasi.


5/24

Untuk hidup semua mikroorganisme membutuhkan sumber

energi yang diperoleh dari metabolisme bahan pangandimana mikroorganisme berada di dalamnya.

Bahan baku energi yang paling banyak digunakan oleh

mikroorganisme adalah glukosa.

metabolisme aerobik.

Dengan adanya oksigen beberapa mikroorganismemencerna glukosa dan menghasilkan : air, karbondioksida,

dan sejumlah besar energi (ATP) yang digunakan untuktumbuh. Ini adalah

Metabolisme anaerobik.

Beberapa mikroorganisme dapat mencerna energi bahan

bakunya tanpa adanya oksigen dan sebagai hasilnyabahan baku energi ini hanya sebagian yang dipecah. Bukanair, karbondioksida, dan sejumlah besar energi yangdihasilkan

Tetapi hanya sejumlah kecil energi, karbondioksida, air, dan

produk akhir metabolik organik lain yang dihasilkan.


6/24

PERANAN MIKROORGANISME DALAM TEKNOLOGI FERMENTASI

Fermentasi bahan pangan adalah sebagai hasil kegiatan

beberapa jenis mikroorganisme baik bakteri, khamir, dan

kapang.

Mikroorganisme yang memfermentasi bahan pangan

dapat :

- Menghasilkan perubahan yang menguntungkan

(produk-produk fermentasi yang diinginkan)

- Perubahan yang merugikan (kerusakan bahan pangan).

Dari mikroorganisme yang memfermentasi bahanpangan

- Yang paling penting adalah bakteri pembentuk asam

laktat, asam asetat, dan beberapa jenis khamir

penghasil alkohol.


7/24

Jenis-jenis mikroorganisme yang berperan dalam teknologi

fermentasi :

A. Bakteri Asam Laktat

Dari kelompok ini termasuk bakteri yang menghasilkan sejumlah besar

asam laktat sebagai hasil akhir dari metabolisme gula (karbohidrat).Asam laktat yang dihasilkan dengan cara tersebut akan

- menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya -

- menimbulkan rasa asam.

- menghambat pertumbuhan dari beberapa jenis

mikroorganisme lainnya.

Dua kelompok kecil mikroorganisme dari kelompok : -- homofermentative

- heterofermentative.

Homofermentatif : hanya menghasilkan asam laktat dari metabolismegula

heterofermentatif : menghasilkan karbondioksida dan sedikit asam-asamvolatil lainnya, alkohol, dan ester disamping asam laktat.


8/24

Beberapa jenis yang penting dalam kelompok ini:

1. Streptococcus thermophilus, Streptococcus lactis dan

Streptococcus cremoris.- gram positif

- berbentuk bulat (coccus) yang terdapat sebagai rantai

dan semuanya mempunyai nilai ekonomis penting dalam

industri susu.2. Pediococcus cerevisae.

- gram positif

- berbentuk bulat

- khususnya terdapat berpasangan atau berempat(tetrads).

- Walaupun jenis ini tercatat sebagai perusak bir dan

anggur, bakteri ini berperan penting dalam fermentasi

daging dan sayuran.


9/24

3. Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc dextranicum. - -

- gram positif

- berbentuk bulat yang terdapat secara berpasangan atau

rantai pendek.

- Bakteri-bakteri ini berperanan dalam perusakan larutan

gula dengan produksi pertumbuhan dekstran berlendir.

- Merupakan jenis yang penting dalam permulaanfermentasi sayuran dan juga ditemukan dalam sari buah,

anggur, dan bahan pangan lainnya.


10/24

4. Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillusbulgaricus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillusdelbrueckii.

- Berbentuk batang- Gram positif dan sering berbentuk pasangan dan rantai

dari sel-selnya.

- Lebih tahan terhadap keadaan asam dari pada jenis-jenis

Pediococcus atau Streptococcus dan oleh karenanyamenjadi lebih banyak terdapat pada tahapan terakhir dari

fermentasi tipe asam laktat.

- Penting sekali dalam fermentasi susu dan sayuran.


11/24

B. Bakteri Asam Propionat

Ditemukan dalam golongan Propionibacterium

- berbentuk batang

- gram positif.

- Penting dalam fermentasi bahan pangan karena

kamampuannya memfermentasi karbohidrat dan juga

asam laktat dan menghasilkan asam-asam propionat,asetat, dan karbondioksida.

- Jenis-jenis ini penting dalam fermentasi keju Swiss.


12/24

C. Bakteri Asam asetat

- Berbentuk batang

- Gram negatif

- Ditemukan dalam golonganAcetobacter contoh :

Acetobacter aceti.

- Metabolismenya lebih bersifat aerobik (tidak seperti

spesies tersebut di atas- Peranannya yang utama dalam fermentasi bahan pangan

adalah kemampuannya dalam mengoksidasi alkohol dan

karbohidrat lainnya menjadi asam asetat dan

dipergunakan dalam pabrik cuka.


13/24

D. Khamir

- Sejak dulu berperan dalam fermentasi yang bersifat

alkohol

- Produk utama dari metabolismenya adalah etanol.

- Contoh : Saccharomyces cerevisiae adalah jenis yang

utama yang berperan dalam produksi minuman beralkohol

: bir dan anggur dan juga digunakan untuk fermentasiadonan dalam perusahaan roti.

E. Kapang

- Jenis-jenis tertentu digunakan dalam persiapan

pembuatan beberapa macam keju dan beberapafermentasi bahan pangan Asia seperti kecap dan tempe.

- Contoh :Aspergillus, Rhizopus, dan Penicillium sangat

penting dalam kegiatan tersebut.


14/24

Dalam proses fermentasi, mikroorganisme harus

mempunyai 3 (tiga) karakteristik penting

1. Mikroorganisme harus mampu tumbuh dengan cepat

dalam suatu substrat dan lingkungan yang cocok untuk

memperbanyak diri.

2. Mikroorganisme harus memiliki kemampuan untuk

mengatur ketahanan fisiologi dan memilki enzim-enzim

esensial yang mudah dan banyak supaya perubahan-

perubahan kimia yang dikehendaki dapat terjadi.

3. Kondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhanharus sesuai supaya produksi maksimum.


15/24

Berdasarkan sumber mikroorganisme proses fermentasi

dibagi 2 (dua) :

(1) Fermentasi spontan:fermentasi bahan pangan

dimana dalam pembuatannya tidak ditambahkanmikroorganisme dalam bentuk starter atau ragi, tetapimikroorganisme yang berperan aktif dalam prosesfermentasi berkembang baik secara spontan karenalingkungan hidupnya dibuat sesuai untukpertumbuhannya, dimana aktivitas dan pertumbuhanbakteri asam laktat dirangsang karena adanya garam,contohnya pada pembuatan sayur asin.

(2) Fermentasi tidak spontan: fermentasi yang terjadi dalam

bahan pangan yang dalam pembuatannya ditambahkanmikrorganisme dalam bentuk starter atau ragi, dimanamikroorganisme tersebut akan tumbuh dan berkembangbiak secara aktif merubah bahan yang difermentasimenjadi produk yang diinginkan, contohnya pada

pembuatan tempe dan oncom.


16/24

FaktorFaktor yang Mempengaruhi Fermentasi

1. Konsentrasi Garam

- Konsentrasi garam yang dianjurkan adalah 5-15% (20-

600S).

- Garam berfungsi untuk menghambat pertumbuhan jenis-jenis mikroorganisme pembusuk yang tidak diinginkan

selama proses fermentasi berlangsung.

- Prinsip kerja garam dalam proses fermentasi adalah untuk

mengatur Aw (ketersediaan air untuk kebutuhan

mikroorganisme).- Mikroorganisme yang diinginkan untuk tumbuh adalah

jenis-jenis bakteri penghasil asam.

- Selain mengatur Aw, garam juga berfungsi untuk menarik

keluar cairan sel jaringan yang mengandung sakarida-

sakarida, dimana sakarida tersebut merupakan nutrien untuk

pertumbuhan mikroorganisme.

- Kadar garam selama fermentasi akan berubah karena cairan dalam sel-

sel jaringan tertarik keluar sel, karena itu secara periodik harus diadakan

penyesuaian kadar garam.


17/24

2. Suhu

- Suhuselama proses fermentasi sangat menentukan jenis

mikroorganisme dominan yang akan tumbuh.

- Umumnya diperlukan suhu 30 oC untuk pertumbuhan

mikroorganisme.

- Bila suhu kurang dari 30 oC pertumbuhan mikroorganisme

penghasil asam akan lambat sehingga dapat terjadikerusakan produk.


18/24

3. Oksigen

- Ketersediaaan oksigen harus diatur selama proses

fermentasi.

- Hal ini berhubungan dengan sifat mikroorganisme yang

digunakan.

- Contoh khamir dalam pembuatan anggur dan roti biasanya

membutuhkan oksigen selama proses fermentasi

berlangsung

- Sedangkan untuk bakteri-bakteri penghasil asam tidak

membutuhkan oksigen selama proses fermentasi

berlangsung.


19/24

Produk-Produk Sayuran Hasil Fermentasi

Hampir semua jenis sayuran termasuk buah-buahan

yang bersifat seperti sayuran misalnya ketimun, tomat,

olive dapat difermentasi oleh bakteri asam laktat. Sayur-sayuran mengandung gula dan zat-zat gizi untuk

pertumbuhan bakteri asam laktat.

Faktor-faktor lingkungan yang penting dalam fermentasi

sayuran adalah:

1. Terciptanya keadaan anaerobik.

2. Pengunaan garam yang sesuai yang berfungsi untuk

menyerap keluar cairan dan zat-zat gizi dari sayur.

3. Pengaturan suhu yang sesuai untuk fermentasi.

4. Tersedianya bakteri asam laktat yang sesuai.

Sawi gelondongan dipotong potong lembar demi lembar


20/24

- Sawi gelondongan dipotong-potong lembar demi lembar

- dicuci

- ditiriskan pada tampah

- Sawi selanjutnya dilayukan yaitu dihamparkan di atas tikar

selama 12 jam pada suhu kamar atau jemur 2 jam disinarmatahari.

- Sawi yang layu diremas-remas dengan garam

- kemudian digulung.

- Gulungan ini kemudian diperas airnya sampai habis.

- Sementara itu, siapkan larutan perendam yaitu garam 2,5%dari berat sawi

- Dan gula pasir 1-3%.

- Gulungan sawi disusun dalam toples atau wadah lain

- kemudian direndam dengan larutan yang sudah disiapkan.- Supaya sawi tidak menyembul keluar, maka perlu diberikanpemberat sehingga semua gulungan sawi terendam

- Stoples ditutup rapat dan dibiarkan fermentasi berjalanselama 2-3 hari.

- Setelah itu sawi siap untuk dimakan dalam keadaan segaratau diolah menjadi asinan, ditumis, dan sebagainya.


21/24

Sawi asin dibuat dari sawi hijau/sawi

pahit/jabung. Sesuai dengan namanya sawi

asin ini mempunyai rasa yang agak asin,berasa cuka dan sedikit alkohol.

Mikroorganime yang berperan dalam

pembuatan sawi asin adalah jenis-jenis

bakteri penghasil asam laktat :

- Lactobacillus cucumeris,

- Lactobacillus pentoaceticus- Leuconostoc mesenteroides.


22/24


23/24


24/24

Presentation1 Tek Fermentasi

Documents

Transcript of Presentation1 Tek Fermentasi