Minuman Fermentasi Berbahan Baku Serealia
Disusun oleh: Ardy Brian Lizuardi
F24090001
Veni Issani
F24090024
Jian Septian
F24090046
Banu Adi Permana
F24090049
Bernardine Anita W.
F24090072
Luthfan Eka S.
F24090078
Nisa Kyo Umareta
F24090106
Erni Steffi
F24090137
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor 2012 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Latar Belakan Belakang g
Bir, yang merupakan minuman hasil fermentasi yang memiliki rasa pahit yang unik dan berkadar alkohol rendah, memiliki memiliki sejarah penemuan yang cukup tua. Menurut Hornsey (1999), bir pertama kali diciptakan pada tahun 4000 SM oleh bangsa Sumerian di Babilonia dan resep pembuatan bir pertama dan tertua tersebut ditemukan di prasasti tanah liat (clay tablet ). ). Lebih lanjut Hornsey menyebutkan hipotesisnya bahwa bir merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi peradaban manu manusi siaa dari dari gaya gaya hidu hidup p nomaden (berpi (berpinda ndah-p h-pind indah) ah) menja menjadi di gaya gaya hidup hidup menjadikan manusia pada sedentary (menetap). Bahan baku bir yang berupa barley menjadikan zaman itu harus menetap dan bercocok tanam untuk menghasilkan tanaman barley tersebut dan melakukan kultivasi untuk menumbuhkan menumbuhkan berbagai macam varietas biji. Ketertarikan pada minuman yang disebut bir pada zaman ini dibuktikan pula oleh penemuan endapan berwarna kuning berupa garam oksalat pada tahun 3500-3100 SM di tembikar-tembikar kuno yang ada di Pegunungan Godin Tepe di Iran yang serupa dengan endapan yang terdapat di tangki pembuat bir saat ini. Kebe Kebera rada daan an bir bir mema memang ng sang sangat at popu popule lerr dan dan dige digema mari ri bany banyak ak oran orang g menging mengingat at bahwa bahwa bir adalah adalah minuma minuman n beralkoh beralkohol ol dengan dengan kadar kadar alkohol alkohol sangat sangat rendah (di bawah 0,1% dan tergolong tergolong bir non alkohol). Konteks orang meminum bir pada mulanya adalah untuk menyembah dewa-dewa mereka kemudian berkembang menjadi suatu kebutuhan untuk menghangatkan diri dari udara yang sangat dingin bahkan saat ini bir menjadi menjad i salah satu gaya hidup h idup dari banyak negara. n egara. Future trend dari bir di Indonesia adalah dengan memberikan variasi rasa dari
bir yang ada, misalnya dengan penambahan rempah-rempah asli Indonesia, seperti jahe, kayu manis, cengkeh, dan sebagainya. Penambahan rempah-rempah ini akan memberikan cita rasa lokal yang unik dan segar khas Indonesia. Variasi bir yang lain yang memungkinkan untuk dikembangkan adalah bir dengan rasa ataupun aroma buah, misalnya lemon, apel, durian, dan buah-buah tropis lainnya yang asli Indonesia. Namun pengembangan produk bir di Indonesia ini tetap masih terbatas mengingat 86,1% masyarakat Indonesia menganut agama Islam sehingga minuman beralkohol merupakan suatu hal yang diharamkan dihara mkan (CIA, 2010).
1.2 Rumusan Rumusan Masala Masalah h
Hal-hal yang menjadi menjadi rumusan masalah dalam makalah ini antara lain:
1.
Apa Apa saja saja taha tahapp-ta taha hap p dala dalam m pros proses es peng pengol olah ahan an bir? bir?
2.
Apakah tujuan masing-masing tahap dalam proses pengolahan bir?
3.
Apa inovasi yang dapat dikembangkan dalam proses pengolahan bir?
1.3 Tuj Tujuan uan
Makalah ini bertujuan: 1. Menyajika Menyajikan n tahapa tahapan n proses proses pengola pengolahan han bir bir 2. Menjabar Menjabarkan kan tujua tujuan n tiap tiap tahap tahap pengo pengolah lahan an bir bir 3. Meng Mengaj ajuk ukan an inov inovas asii dala dalam m taha tahap p peng pengol olah ahan an bir bir untu untuk k meni mening ngka katk tkan an efektifitas dan efisiensi proses
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bir merupakan produk minuman fermentasi alkohol yang melibatkan kamir dan ekstrak malt barley. Malt dan kamir berkontribusi terhadap karakter bir yang diproduksi dan kualitas bir dipengaruhi oleh kadar air dan hop yang digunakan. yang akan akan digun digunaka akan n untuk untuk tahap tahap brewing harus harus memilik memilikii kandunga kandungan n Barley yang nitrogen yang rendah (Sivasankar 2004). Pati barley digunakan sebagai sumber gula yang akan diubah menjadi alkohol. Pati dalam barley berada di dalam dinding sel dan ditutup ditutupii oleh protein. protein. Selama Selama proses proses malting, dindi dinding ng sel dan dan prote protein in akan akan dipisahkan dipisahkan dari pati ( Institute Institute of Brewing & Distilling Dis tilling 2001). Sel-sel kamir kemudian menyer menyerap ap nutrien nutrien dan menggun menggunakan akannya nya untuk untuk pertumb pertumbuhan uhan dan menghas menghasilka ilkan n metabolit ke luar sel seperti etanol, karbondioksida dan sebagainya. Cairan hasil fermentasi tersebut menghasilkan produk bir yang mengandung etanol, komponen volatil dan non volatil hasil metabolisme sel (Abdurahman 2006). Abdurahman Abdurahman (2006) juga menyatakan menyatakan bahwa pada umumnya umumnya ada dua tipe bir utama yang dihasilkan yaitu tipe lager dan ale. Kedua tipe ini dihasilkan dengan menggunakan kamir Saccharomyce cerevisiae dan Saccharomyces carlsbergensis. Bir lager dihasilkan dengan menggunakan kamir yang mengendap di dasar pada suhu suh u ferm ferment entas asii 7 0C dan 15 0C artiny artinyaa pada pada akhir akhir ferm ferment entasi asi khami khamirr akan akan menge mengenda ndap p dan menga mengalam lamii flokul flokulasi asi di dasar dasar ferme fermente nter. r. Sebal Sebalik ikny nya, a, bir bir ale dihasilkan dihasilkan dengan menggunakan menggunakan top fermenting yeasts fermenting yeasts pada 18 0C dan 22 0C yaitu kami kamirr yang yang tida tidak k menga mengalam lamii floku flokula lasi si terla terlalu lu besar besar sehi sehingg nggaa terba terbawa wa dalam dalam permukaan wort .
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Proses Proses Peng Pengola olahan han Bir Bir
Menurut Christanti (2011), tahapan dalam proses pengolahan bir meliputi: 1. Malting
Proses malting merupaka merupakan n proses proses untuk untuk mempero memperoleh leh malt dari biji barley. Proses ini dilakukan secara alami yaitu dengan mengkondisikan mengkondisikan biji barley agar dapat dapat menghas menghasilka ilkan n enzim enzim yang dapat dapat mengemp mengempukka ukkan n biji barley tersebut. Kondisi yang diberikan adalah kelembaban yang tinggi dan suhu yang cukup hangat. Kondisi ini akan memicu biji barley untuk berkecambah. Ketika biji barley mulai memunculkan tunas, proses perkecambahan dihentikan dengan cara
pengeringan namun reaksi enzimatis tetap dibiarkan berjalan karena enzim tersebut dibutuhkan untuk melunakkan biji barley. 2. Milling Setelah Setelah proses proses malting dianggap dianggap optimal optimal untuk untuk menghas menghasilka ilkan n malt yang diinginkan, proses selanjutnya adalah milling , yaitu penghancuran biji barley dengan dengan mesin mesin penggili penggiling ng (rollers) menjadi tepung kasar agar memiliki luas permukaan lebih kecil sehingga sehingg a mudah untuk diproses selanjutnya. selanj utnya. Penggilingan Pengg ilingan dari malt sangat sangat penting penting untuk untuk proses proses pembuat pembuatan an bir. Tujuan penggil penggilinga ingan n adala adalah h untuk untuk mema mematah tahkan kan jagung jagung malt dan dan memec emecah ah pati pati malt yang mengandung mengandung enzim untuk memungkinkan memungkinkan malt menemb menembus us pati lebih lebih efisien efisien selama menumbuk. 3. Mashing Dalam proses ini, biji barley yang sudah berupa tepung barley kasar dicampur dicampur dengan air panas untuk membentuk mash. Mash didiamkan selama dua hingga empat jam agar molekul kompleks seperti pati dan protein dapat diubah menjadi molekul lebih sederhana dengan bantuan enzim yang dihasilkan dalam proses sebelumnya. Hasil dari proses ini adalah hop (cairan malt ) dan ampas-ampas butir barley dengan suhu sekitar 75 oC. 4. Filtrasi/lautering
Proses filtrasi ini dilakukan setelah proses mashing untuk memisahkan antara hop dan sisa butir biji barley ( sp s p e n t g r a i n s ). Proses filtrasi ini dilakukan
dengan melewatkan air melalui mash pada suhu 75-80 oC selama dua hingga tiga jam dalam filter press atau lauter tune. 5. Pemasakan cairan hop
Setelah difiltrasi, hop dima dimasak sak selama selama 2 jam jam pada pada tekan tekanan an 80 psi dan pada pada tekanan yang dapat dipanaskan sampai suhu 135 °C. hal ini supaya hop benar benar steril. Kemudian dilakukan penambahan hop pada waktu-waktu tertentu dengan tujuan yang tertentu pula. Hop digunakan untuk menambah rasa pahit pada bir Penambahan hop satu jam sebelumnya bertujuan untuk memberikan rasa pahit pada hop karena rasa pahit ini membutuhkan waktu lebih lama untuk dapat terurai, sedangkan penambahan hop 20 menit sebelumnya memiliki tujuan untuk menambahakan menambahakan rasa ( flavour flavour ) dari buah hop sendiri karena membutuhkan waktu agak lama untuk terurai dan cukup mudah menguap. Penambahan hop pada lima menit sebelumnya bertujuan untuk memberikan aroma/bau pada hop karena zat ini sangat mudah menguap. Hop yang telah mendidih tadi kemudian dipompa dengan kecepatan tinggi sehingga di dalam tabung terjadi pusaran, pusaran tersebut menyedot ampas-ampas yang ada pada hop dan ampas buah. 6.
Pendinginan didinginkan dari temperatur temperatur sekitar 90 °C dalam pusaran Hop pahit panas harus didinginkan air di ketel fermentasi. Mesin ini terdiri dari serangkaian lembaran tipis stainless steel dengan sebuah ruang kecil di antara lembar masing-masing. Hop yang
lewat di antara lembar alternatif dan air listrik dingin dipompa ke arah yang berlawanan sedemikian rupa sehingga dua cairan yang dipisahkan oleh lapisan tipis dari stainless steel dan panas dipertukarkan dari satu medium ke lainnya. Sebaliknya air dingin dipompa di ujung air panas dari sisi lainnya. Cairan h o p didinginkan hingga mencapai 9 oC dalam keadaan terbuka namun steril. Hop diding didingink inkan an kemudi kemudian an dikum dikumpul pulkan kan di ketel ketel ferm ferment entasi asi pada pada suh suhu u yang yang bervariasi tergantung pada suhu lingkungan dan kekuatan bir yang sedang diproses. 7.
Fermentasi Pada tahap ini ragi dimasukkan ke dalam hop. Ragi adalah makhluk hidup, dan seper seperti ti semua semua organ organism ismee hidup hidup meme memerlu rluka kan n sumb sumber er energ energii untuk untuk proses proses hidupnya, ragi memperoleh energi ini dengan memecah gula menjadi alkohol dan karbon dioksida. Ragi yang ditambahkan ditambahkan tergantung pada jenis yang hendak digunaka digunakan n (ale maupun lager ). ). Proses Proses ferment fermentasi asi berlangs berlangsung ung selama selama satu minggu dan selama proses ini, ragi akan merubah pati atau gula menjadi alkohol dan CO2.
8.
Maturasi Prose Prosess ini diper diperlu lukan kan bagi bagi bir jenis jenis lager karena karena kamir kamir yang yang diguna digunakan kan mela melakuk kukan an proses proses ferme ferment ntasi asi secara secara lamba lambatt dan dibut dibutuhk uhkan an wakt waktu u unu unutk tk mematangkan hasil fermentasi tersebut. Selain itu, dalam proses maturasi ini, senyawa volatil yang tidak diinginkan dalam bir seperti tanin akan menguap.
9.
Penyimpanan
Keti Ketika ka ferme fermenta ntasi si dinil dinilai ai akan akan selesa selesai, i, yaitu yaitu jumla jumlah h gula gula yang yang benar benar tela telah h dikonv dikonver ersi si menja menjadi di alkoh alkohol, ol, hop diding didingink inkan an dengan dengan meng menggun gunaka akan n air air pendingin yang dipompa melalui panel pendingin tenggelam dalam fermentor masing-masing. Setelah didinginkan bahan-bahan bir tadi disimpan di dalam tangki khusus selama sepuluh hari supaya terdapat lebih banyak protein dan tanin. 10. 10. Peng Pengem emas asan an Setelah proses penyimpanan dianggap cukup, tahap selanjutnya adalah pengisian ke botol. Biasanya botol bir ditutup dengan gabus mahkota. Pasteurisasi adalah pemanasan untuk menghilangkan kuman dan bakteri yang ada pada botol dengan dengan memanas memanaskan kan botol botol pada suhu sekitar sekitar 70 oC, proses proses ini berlangs berlangsung ung selama satu jam.
3.2 Inovasi Inovasi dalam dalam Pengolah Pengolahan an Bir
Perkembangan teknologi tak berhenti sampai saat ini, begitu pula dengan teknologi pengolahan bir di dunia. Saat ini, paling tidak ada lima bahan utama pada pembuatan bir, yaitu air, kamir, malt , hop, dan karbohidrat tambahan. Komposisi tersebut memberikan kombinasi rasa, aroma, tingkat kemanisan, dan flavor yang berbeda-beda. Kendati Kend ati pun proses fermentasi fer mentasi telah dikenal diken al dengan baik, optimasi op timasi dan efisiensi proses masih belum banyak diketahui dengan baik. Berikut ini merupakan beberapa jenis teknologi fermentasi yang biasa digunakan dalam proses pengolahan bir: a. Teknologi Continous Fermentation (CF)
Pada Pada tahu tahun n 1950 1950,, Morton Coutts of Dominion Brewery (DB), (DB), berhasi berhasill mengintroduksi mengintroduksi dan menghasilkan menghasilkan klaim pada metode fermentasi fermentasi kontinu dengan melakukan recycle pada fermentasi cairan sebelum menjadi bir (hop) dengan mengatu mengaturr laju alir proses proses sampai sampai menjadi menjadi bir. bir. Sistem Sistem kontinu kontinu ini dilengka dilengkapi pi dengan pendinginan hop di 0 oC, sehingga fermentasi dapat berlangsung sempurna pada proses kontinu kont inu (sumber : nzic.org.nz). nzic.org.nz) .
Gambar 1. Fermentasi Kontinu DB (Bir Heineken)
b. Peningkatan produktivitas produ ktivitas dengan pengubahan p engubahan jalur biokimia bio kimia Produksi bir sangat dipengaruhi produksi alkohol yang dihasilkan akibat proses fermentasi. Kecukupan jumlah nitrogen pada proses fermentasi menjadi kunci krit kritis is kara karakt kter eris isti tik k akhi akhirr bir. bir. Juml Jumlah ah nitr nitrog ogen en yang yang kura kurang ng akan akan memi memicu cu pembentukan diasetil yang mengakibatkan off-flavor yang yang tentu tentuny nyaa tidak tidak diinginkan pada industri bir (sumber : nzic.org.nz).
Gambar 2. Jalur Biokimia Pembentukan Alkohol
Dulieu et al . (2000) (2000) menge mengenal nalka kan n meto metode de penggunaan Decarboxylase
enzim unt untuk
α-Acetolactate
menin ningkat gkatka kan n
produktivitas pembuatan bir 30-35%, dengan mekanisme seperti gambar di bawah ini Gambar 3. Jalur Normal (kiri) dan Pengubahan Jalur (kanan) (Phiarais et al. 2010) Dengan pengubahan jalur biokimia seperti di atas, menurut Dulie et (2000) akan akan mereduk mereduksi si pembent pembentukan ukan diaseti diasetill seperti seperti gambar gambar al. (2000) kanan dengan mengubah substrat α-Acetolactate menjadi asetoin melalui enzim yang diisolasi dalam mikrokapsul, akibatnya jalur pembentukan diasetil terlewati tanpa dibentuk dalam jumlah banyak seperti pada gambar kiri. Metode ini dapat dilakukan pada skala industri dengan skema seperti pada Gambar 4.
Gambar 4. Skema Proses Aplikasi Industri (Phiarais et al. 2010)
Proses yang digambarkan di atas cukup efektif dan efisien untuk meningkatkan laju produksi atau akselerasi proses karena sistem enzim dan kamir yang digunakan diimobilisasi dan cukup diganti berkala tanpa inokulasi berulang pada sistem kontinu yang yang dibuat. dibuat. Oleh karena karena itu dapat dapat memperc mempercepat epat proses fermenta fermentasi si kontinu kontinu dan menghasilkan bir dengan karakter yang diinginkan secara seragam dan terkontrol. c. Teknologi Teknologi yang mungkin diaplikasikan diaplikasikan pada pada masa masa depan
•
Pemisahan hydrocyclones dan ultrasonic yang sedang sedang dalam dalam tahap tahap penguji pengujian an berhasi berhasill memisah memisahkan kan Hydrocyclones yang padatan dari cairan dan hal ini dapat diaplikasikan pada industri bir untuk memi memisah sahkan kan caira cairan n bir bir dari dari padata padatanny nnyaa agar agar dihasi dihasilk lkan an bir yang yang jerni jernih, h, sedangkan teknologi ultrasonic sedang dalam pengujian pengujian pre-eliminer , namun telah telah menghas menghasilka ilkan n hasil hasil sementa sementara ra bahwa bahwa padatan padatan tersusp tersuspensi ensi di cairan cairan teragregasi dan terpisah akibat proses.
•
Sterilisasi bir dengan tekanan ultra tinggi (UHP) Institut Francais des Boissons di Perancis telah mengembangkan teknologi ini. Tekanan ultra tinggi diaplikasikan pada suhu ruang untuk mensterilkan bir, namun teknologi ini tidak tid ak bekerja b ekerja dengan baik pada kemasan kaleng dan botol, namun n amun biaya bia ya operasinya ope rasinya relatif rendah, yaitu $0.08 U.S/Liter (Galitsky et al. 2003).
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Bir merupakan produk minuman fermentasi alkohol yang melibatkan kamir dan ekstrak ekstrak malt Ada dua dua jeni jeniss bir, bir, yaitu aitu tipe tipe lager dan ale. Proses malt barley barley. Ada pengolahan bir meliputi tahap malting , milling , mashing , filtrasi, pemasakan cairan hop, pendingi pendinginan, nan, fermenta fermentasi, si, maturasi maturasi,, penyimpa penyimpanan, nan, dan pengema pengemasan. san. Proses Proses pengolahan bir b ir dapat diefisienkan diefis ienkan dengan mengembangkan berbagai b erbagai teknologi teknolo gi dalam pengolahannya, seperti teknologi fermentasi kontinu, pengubahan jalur biokimia pembentukan alkohol, teknologi pemisahan hydrocyclones dan ultrasonic, serta serta sterilisasi bir dengan tekanan ultra tinggi (UHP).
4.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Abdurahman D. 2006. Biologi Pertanian. Bandung: Grafindo. Christanti Christanti M. 2011. Bir, minuman fermentasi popular dunia. Artikel. Program Studi Teknik Industri Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Ma Chung Malang. CIA.
2 0 1 0.
T he
World
Factbook [terhubung
berkala].
https://www.ci https://www.cia.gov/l a.gov/library/pu ibrary/publications/ blications/the-world the-world-factbook -factbook/geos/id. /geos/id.html html
(2
Mei 2012). Dulieu Dulieu C, Moll Moll M, Boudrant Boudrant J, Poncelet Poncelet D. 2000. 2000. Improve Improved d perform performance ancess and control of beer fermentation using encapsulated alfa-acetolactate decarboxylase and modeling. Journal of Biotechnology (VI) Vol. 16 pp. 958-965. Galitsky C, Martin N, Worrel E, Lehman B. 2003. Energy efficiency improvement and and cost cost savi saving ng oppo opport rtun unit itie iess for for brew brewer erie ies. s. USA: USA: Berk Berkel eley ey Nati Nation onal al Laboratory. Hornsey, I.S. 1999. Brewing . Cambridge CB4 0WF, UK: The Royal Society of Chemistry. Great Britain: Athenaeum Press Ltd. Inst Instit itut utee
of
Brew Brewin ing g
&
Dist Distil illi ling ng..
2001 2001..
Brew Brewin ing g
[ter [terhu hubu bung ng
berk berkal ala] a]..
http://www.ibdasiapac.com.au/brewing/ (2 Mei 2012). Phiarais BPN, Mauch A, Schehl BD, Zarnkow M, Gastl M, Herrmann M, Zannini E. Arendt EK. 2010. Processing of a top fermented beer brewed from 100% buckwheat malt with sensory and analytical characterization. Journal of The Institute of Brewing (III) Vol. 16 pp. 265-274. Sivasankar B. 2004. Food Processing and Preservation. New York: PHI Learning.
