LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI FERMENTASI BIOLOGI FERMENTASI GULA
Judul Praktikum : Fermentasi Gula Tujuan Praktikum : Mengamati ada tidaknya aktifitas Ragi (Saccharomyces Cerevisae) Kelas XII MIIA 6 Indicator pencapaian kompetensi: 1. 2. 3. 4.
Menjelaskan pengertian respirasi anaerob Memberi contoh respirasi anaerob Menjelaskan proses fermentasi asam laktat dan fermentasi alcohol Menjelaskan hasil fermentasi
OLEH: ZULKIFLI M. ARIF
A. Bab I PENDAHULUAN 1. Landasan Teori Respirasi Anaerob adalah proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi aerob terjadi di Sitoplasma, contoh respirasi anaerob adalah Fermentasi yaitu fermentasi alkohol, fermentasi asam laktat, dan fermentasi asam/cuka. Mikroorganisme pada ferementasi (Fermenter) adalah Saccharonnyces Cerevisae (Ragi). Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi untuk menghasilkan etanol adalah: gas karbondioksida, pH substrat, nutrien, temperatur, dan oksigen. Fermentasi gula
Mekanisme fermentasi gula, Proses fermentasi ini dimulai dengan glikosis yang menghasilkan asam piruvat. Reaksi ini tidak ada oksigen, sehingga asam piruvat diubah menjadi asam laktat, yang mengakibatkan elektron tidak meneruskan perjalanannya sehingga tidak lagi menerima eletron dari NADH dan FAD. Berarti NADH yang diperlukan dalam siklus Krebs juga tidak terbentuk, akibatnya siklus krebs terhenti. Tetapi NADH di luar mitokondria dapat dibentuk dari NADH melalui proses pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Asam laktat adalah zat kimia yang merugikan karena bersifat racun.Pada fermentasi alkohol dihasilkan 2 ATP, 2NADH, 2 CO2dan 2 Alkohol/etanol. Fermentasi gula biasanya digunakan pada industri roti. Adanya CO2 pada fermentasi alkohol berguna untuk mengembangkan adonan roti. Apabila roti di oven maka CO2 akan terdorong keatas maka berkembanglah roti dan timbul pori di roti. 2. Tujuan Praktikum Mengamati aktifitas Ragi (Saccharomyces Cerevisae) B. BAB II ALAT & BAHAN • Gelas ukur 250 ml • Sendok • Ragi roti kering • Tepung terigu • Minyak atau Mentega
C. BAB III CARA KERJA 1. Buatlah adonan dengan mencampur sedikit demi sedikit 50 gr tepung terigu dan 2 gr ragi roti 2. Tambahkan 30 ml air hangat. Campurkan scr rata 3. Lapiskan gelas ukur dgn minyak secara merata dgn tipis. Masukan adonan . bacalah volume. 4. diamkan adonan pada suhu (27-30) derajatc selama 90 menit 5. Amati perubahan yang terjadi pada kedua perangkat setiap 30 menit menit
D. BAB IV PEMBAHASAN & HASIL PENGAMATAN Fermentasi pada pengolahan roti, menggunakan enzim amilase dan protease untuk mempercepat proses fermentasi, meningkatkan volume adonan, memperbaiki kelunakan dan tekstur. Enzim bersumber dari jamur dan bakteri. Fermentasi adonan didasarkan pada aktivitas-aktivitas metobolis dari khamir dan bakteri asam laktat. Saccharomyces cereviceae merupakan jenis khamir yang paling umum digunakan pada pembuatan roti. Aktivitas mikroorganisme ini pada kondisi anaerob bereaksi menghasilkan gas CO2 yang penting pada pembentukkan adonan. Gas CO2 yang dihasilkan selama proses fermentasi akan terperangkap di dalam lapisan film gluten yang impermiabel. Gas akan mendesak lapisan yang elastis dan extensible yang selanjutnya menyebabkan pengembangan (penambahan volume) adonan Selama proses fermentasi selain dihasilkan gas CO2 juga dihasilkan asam-asam organik yang menyebabkan penurunan pH adonan. Karena tingginya kapasitas penyangga ( buffer capacity ) protein di dalam adonan, maka tingkat keasaman dapat ditentukan dengan menentukan total asam adonan. Proses asidifikasi ini dapat dijadikan sebagai indikator bahwa fermentasi adonan berjalan dengan baik. Dengan demikian pengukuran pH mutlak diperlukan dalam pengendalian proses. Terbentuknya alkohol, penurunan pH, dan terbentuknya metabolit lainnya secara langsung akan berperan sebagai prekursor flavor dan rasa roti. Akibat proses fermentasi tersebut dapat menghasilkan roti dengan mutu rasa yang tinggi. PERTANYAAN
1. Mengapa panas timbul selama pencampuran adonan dan darimana asal panas tersebut? 2. Apakah masih terjadi pengembangan volume adonan pada saat didalam oven? 3. Jelaskan proses terjadinya pebgembangan adonan roti! 4. Apa fungsi pemakaian ragi (yeast)? Jawab: 1. Panas berasal dari tenaga yang dilepas oleh hidrasi tepung dan panasdihasilkan oleh adanya gesekan selama pencampuran adonan. 2. Ya, adonan masih mengalami pengembangan pada saat di dalam oven. 3.
Pada adonan roti, terdapat ragi yang memproses protein pada tepung menjadi gluten.
Gluten berfungsi sebagai jaringan yang dapat menahan gas CO 2 keluar. Gas CO2 merupakan hasil pemecah pati dan gula dari aktivitas khamir, CO 2 yang terjebak di dalam gluten menaikkan tekanan sehingga sel gas mengembang dan mengakibatkan volume adonan bertambah. 4. Fungsi ragi (yeast) yaitu:
1.
Sebagai pengembang roti/leaving, roti mengandung glukosa/gula dan pati kemudian
mengubah menjadi CO2 dan etanol. 2. Memproses gluten/protein dan tepung sehingga membentuk jaringan yang dapat menahan gas CO2 keluar. Fermentasi pada pengolahan roti Dalam industri roti menggunakan enzim amilase dan protease untuk mempercepat proses fermentasi, meningkatkan volume adonan, memperbaiki kelunakan dan tekstur. Enzim bersumber dari jamur dan bakteri. Proses fermentasi pada pengolahan roti sudah dilakukan sejak lama. Tahapan ini dilakukan untuk menghasilkan potongan roti (loaves) dengan bagian yang porus dan tekstur roti yang lebih lembut. Metode ini didasarkan pada terbentuknya gas akibat proses fermentasi yang menghasilkan konsistensi adonan yang frothy (porus seperti busa). Pembentukan gas pada proses fermentasi sangat penting karena gas yang dihasilkan akan membentuk struktur seperti busa, sehingga aliran panas ke dalam adonan dapat berlangsung cepat pada saat baking. Panas yang masuk ke dalam adonan akan menyebabkan gas dan uap air terdesak ke luar dari adonan, sementara terjadi proses gelatinisasi pati sehingga terbentuk struktur frothy. Fermentasi adonan didasarkan pada aktivitas-aktivitas metobolis dari khamir dan bakteri asam laktat. Aktivitas mikroorganisme ini pada kondisi anaerob akan menghasilkan metabolit fungsional yang penting pada pembentukkan adonan. Dengan mengendalikan parameter proses fermentasi dan metode preparasi adonan dapat dimungkinkan mempengaruhi aktivitas mikroorganisme dan enzim untuk menghasilkan adonan roti yang dikehendaki seperti volume, konsistensi, dan pembentukkan.
Pengaruh Fermentasi Adonan menurut jenis dan fungsinya pada proses baking
Pengaruh Primer
Sekunder
Tersier
Jenis Pembentukan metabolit fungsional (karbon dioksida, etanol, asam laktat, asam asetat) Degradasi senyawa makromolekul (pentosan, αglukan, protein) Pembentukan metabolit precursor (precursor flavor, komponen reaksi Maillard)
Fungsi Volume, tekstur, rasa, umur simpan
Konsistensi, tekstur, umur simpan Flavor, warna
·
Fermentasi Adonan Berbagai metode fermentasi adonan berkembang untuk memperoleh hasil sesuai dengan karakteristik berbagai jenis produk bakery. Walaupun berbagai metode dikembangkan, namun secara umum terjadi kecenderungan untuk menyederhanakan, memperpendek dan automatisasi proses fermentasi. Proses biologis yang kompleks selama fermentasi perlu dikendalikan untuk menghasilkan adonan sesuai dengan yang diinginkan. Untuk itu, pengendalian haruslah dilakukan selama periode fermentasi. Semua faktor seperti suhu, mutu dan jumlah sel, serta laju pertumbuhan harus terkendali, sehingga terbentuk gas di dalam adonan. Adonan yang frothy dapat dihasilkan dengan terbentuknya atau terdispersinya gelembung-gelembung gas di dalam adonan. Gas yang dibutuhkan untuk terbentuknya adonan dapat dihasilkan melalui proses biologis, kimia, maupun fisik. Gas yang dihasilkan terdispersi kedalam adonan dalam bentuk gelembung untuk menghasilkan pori yang halus seperti gabus. Gas yang terbentuk merupakan gas CO 2. Kehalusan pori yang terbentuk selama proses pengadonan tergantung pada karakteristik tepung yang digunakan seperti viskoelastisitas dari gluten dan daya ikat air (water-binding capacity) pentosan. Pori yang halus bisa juga terbentuk oleh karena udara masuk kedalam adonan dan terdispersi dalam bentuk gelembung yang halus ketika tepung dan air dicampur dan diulen. Gelembung udara yang terperangkap berperan sebagai inti yang menyerapgas CO2 yang terbentuk akan membuat adonan mengembang membentuk struktur spon. Pengembangan adonan dapat melebihi 1:6 karena gas CO 2 terbentuk selama fermentasi.Pembentukan gas selama fermentasi diikuti oleh reaksi-reaksi fermentatif lainnya seperti terbentuknya metabolit-metabolit intermediet yang berpengaruh pada konsistensi adonan dan terbentuknya senyawa-senyawa volatil yang merupakan prekursor aroma. Gas yang terdispersi dan terperangkap di dalam adonan dalam bentuk gelembung dibutuhkan untuk pembentukan pori. Terbentuknya dinding pori yang elastis (extensible) tergantung pada kandungan protein yang spesifik yang dapat membentuk film yang elastis. Karakteristik semacam ini diperlihatkan oleh gluten (gliadin dan glutenin) yang merupakan jenis protein yang terkandung di dalam tepung gandum. Ketika tepung gandum dicampur dengan air, gluten akan membentuk massa viskoelastis yang mengikat semua bahan adonan terutama pati menjadi suatu jaringan. Lapisan film yang terbentuk bersifat impermiabel terhadap gas, sehingga dapat memerangkap gas dan membentuk pori. Selanjutnya pada saat proses pemanggangan (baking) terjadi gelatinisasi pati dan koagulasi gluten yang dapat membentuk crumb dan tekstur yang lembut. Lama penyiapan dan fermentasi adonan sangat bervariasi yang harus dapat dikendalikan dengan baik. Penggunaan proporsi khamir yang tinggi akan menyebabkan pembentukan gasyang cepat. Hal ini dapat menyulitkan dalam pengaturan waktu fermentasi dan penyiapan adonan.Untuk itu, penjadwalan yang ketat dibutuhkan saat penyiapan adonan karena pengembangan volume adonan terjadi dengan cepat. Pengakhiran proses fermentasi sangat mempengaruhi volume dan bentuk akhir produk bakery.
·
Peranan khamir dalam pembuatan roti Khamir jenis Saccharomyces cereviceae merupakan jenis khamir yang paling umum digunakan pada pembuatan roti.Khamir ini sangat mudah ditumbuhkan, membutuhkan nutrisi yang sederhana, laju pertumbuhan yang cepat, sangat stabil, dan aman digunakan (foodgradeorganism). Dengan karakteristik tersebut , S. Cereviceae lebih banyak digunakan dalam pembuatan roti dibandingkan penggunaan jenis khamir yang lain. Dalam perdagangan khamir ini sering disebut dengan baker’s yeast atau ragi roti. Pengembangan Adonan. Penggunaan mikroorganisme dalam pengembangan adonan masih menjadi fenomena yang asing bagi masyarakat yang tidak familiar dengan pabrik roti. Udara (oksigen) yang masuk ke dalam adonan pada saat pencampuran dan pengulenan (kneading) akan dimanfaatkan untuk tumbuh oleh khamir. Akibatnya akan terjadi kondisi yang anaerob dan terjadi proses fermentasi. Gas CO2 yang dihasilkan selama proses fermentasi akan terperangkap di dalam lapisan film gluten yang impermiabel. Gas akan mendesak lapisan yang elastis dan extensible yang selanjutnya menyebabkan pengembangan (penambahan volume) adonan. Asidifikasi. Selama proses fermentasi selain dihasilkan gas CO2 juga dihasilkan asamasam organik yang menyebabkan penurunan pH adonan. Karena tingginya kapasitas penyangga (buffer capacity ) protein di dalam adonan, maka tingkat keasaman dapat ditentukan dengan menentukan total asam adonan. Proses asidifikasi ini dapat dijadikan sebagai indikator bahwa fermentasi adonan berjalan dengan baik. Dengan demikian pengukuran pH mutlak diperlukan dalam pengendalian proses. Produksi Flavor. Terbentuknya alkohol, penurunan pH, dan terbentuknya metabolit lainnya secara langsung akan berperan sebagai prekursor flavor dan rasa roti. Akibat proses fermentasi tersebut dapat menghasilkan roti dengan mutu organoleptik yang tinggi.
E. BAB V KESIMPULAN 1. Roti adalah produk makanan yang terbuat dari fermentasi tepung terigu dengan ragi atau
bahan pengembang lainnya. 2. Fermentasi merupakan keguatan mikroba pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki, dan mikroba yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir serta kapang. 3.
Khamir jenis Saccharomyces Cereviceae merupakan jenis khamir yang paling umum
digunakan pada pembuatan roti.
