Mikroba Fermentasi
Pengertian Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki. Proses fermentasi menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat berguna, mulai dari makanan sampai obat-obatan. Proses fermentasi pada makanan yang sering dilakukan adalah proses pembuatan tape, tempe, yoghurt, dan tahu. Mikroba yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang.
Peranan mikroba dalam industri pangan Mikroorganisme yang memfermentasi bahan pangan dapat menghasilkan fermentasi (kerusakan
perubahan
yang
yang
diinginkan)
bahan
menguntungkan
dan
pangan).
perubahan Dari
(produk-produk
yang
merugikan
mikroorganisme
yang
memfermentasi bahan pangan, yang paling penting adalah bakteri pembentuk asam laktat, asam asetat, dan beberapa jenis khamir penghasil alkohol. Jenis-jenis mikroorganisme yang berperan dalam teknologi fermentasi adalah:
Dalam proses fermentasi, mikroorganisme harus mempunyai 3 (tiga) karakteristik penting yaitu: • Mikroorganisme harus mampu tumbuh dengan cepat dalam suatu substrat dan lingkungan yang cocok untuk memperbanyak diri. • 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. • Kondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhan harus sesuai supaya produksi maksimum.
Perubahan-perubahan yang terjadi selama proses fermentasi Proses fermentasi makanan alami biasa dilakukan oleh lebih dari
satu
jenis
mikroorganisme
yang
bersifat
sinergistik.
pertumbuhan beberapa jenis mikroorganisme pada beberapa jenis makanan fermentasi bersifat suksesi, artinya proses perubahan fermentasi dilakukan oleh beberapa jenis mikroorganisme yang tumbuh
secara
bergantian.
fermentasi meliputi:
perubahan
yang
terjadi
selama
a. Perubahan pati menjadi komponen gula oleh enzim amilase yang dihasilkan oleh kapang Amylomices rouxii, Aspergillus oryzae, Mucor rouxii dll; khamir seperti Candida, dan bakeri seperti Bacillus subtilis. (C6H10O5)n + nH2O ---> C6H12O6 pati glukosa (C6H10O5)n + n/2 H2O ---> n/2(C12H22O11) pati maltosa b. Perubahan komponen disakarida menjadi monosakarida oleh enzim maltase atau invertase C12H22O11 + H2O ---> C6H12O6 + CH12O6 Maltosa glukosa glukosa C12H22O11 + H2O ---> C6H12O6 + C6H12O6 sukrosa glukosa fruktosa
c. Perubahan komponen gula menjadi etanol oleh sel-sel khamir C6H12O6 ---> 2C5H5OH +2CO2 glukosa etanol
d. Perubahan gula menjadi asam laktat oleh bakteri asam laktat yang mempunyai sifat heterofermentatif (menghasikan asam laktat dan etanol) atau homofermentatif (hanya menghasilkan asam laktat) homofermentatif: C6H12O6 ---> 2CH3CHOHCOOH glukosa asam laktat heterofermentatif : C6H12O6 ---> CH3CHOHCOOH + CO2 + C2H5OH glukosa asam laktat etanol
e. Perubahan gula menjadi asam asetat oleh bakteri asam asetat Acetobacter C6H12O6 ---> 2C2H5OH + 2CO2 glukosa etanol C2H5OH + H2O + O2 ---> 2CH3COOH + H2 etanol asam asetat
f. Perubahan protein oleh mikroorganisme proteolitik (bakteri yg menghasilkan enim pemecah protein) menghasilkan protein dengan berat molekul lebih kecil protein ---> polipeptida ---> peptida ---> asam-asam amino contoh mikroorganisme proteolitik R.oligosporus, A. oryzae, A.sojae, B.subtilis, B.aco, Mucor.
Syarat hidup mikroba
Mikroba dalam industri fermentasi merupakan faktor utama, sehingga harus memenuhi syarat-syarat tertentu yaitu:
Murni • Dalam proses-proses tertentu harus menggunakan biakan murni (dari satu strain tertentu) yang telah diketahui sifat-sifatnya. Untuk menjaga agar biakan tetap murni dalam proses maka kondisi lingkungan harus dijaga tetap steril. Penggunaan kultur tunggal mempunyai resiko yang tinggi karena kondisi harus optimum. Untuk mengurangi kegagalan dapat digunakan biakan campuran. Keuntungan penggunaan biakan campuran adalah mengurangi resiko apabila mikrobia yang lain tidak aktif melakukan fermentasi. Dalam bidang pangan penggunaan biakan campuran dapat menghasilkan aroma yang spesifik.
Unggul • Pada kondisi fermentasi yang diberikan, mikrobia harus mampu menghasilkan perubahanperubahan yang dikehendaki secara cepat dan hasil yang besar. Sifat unggul yang ada harus dapat dipertahankan. Hal ini berkaitan dengan kondisi proses yang diharapkan. Proses rekayasa genetik dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat jasad dengan maksud mempertinggi produk yang diharapkan dan mengurangi produk-produk ikutan.
Stabil • Pada kondisi yang diberikan, mikrobia harus mempunyai sifat-sifat yang tetap, tidak mengalami perubahan karena mutasi atau lingkungan.
Bukan Patogen • Mikrobia yang digunakan adalah bukan patogen bagi manusia maupun hewan, kecuali untuk produksi bahan kimia tertentu. Jika digunakan mikrobia patogen harus dijaga, agar tidak menimbulkan akibat samping pada lingkungan.
Pembuatan makanan fermentasi Berdasarkan sumber mikroorganisme, proses fermentasi dibagi 2 (dua) yaitu: fermentasi spontan, adalah fermentasi bahan pangan dimana dalam pembuatannya tidak ditambahkan mikroorganisme dalam bentuk starter atau ragi, tetapi mikroorganisme yang berperan aktif dalam proses fermentasi berkembang baik secara spontan karena lingkungan hidupnya dibuat sesuai untuk pertumbuhannya, dimana aktivitas dan pertumbuhan bakteri asam laktat dirangsang karena adanya garam, contohnya pada pembuatan sayur asin. fermentasi tidak spontan adalah fermentasi yang terjadi dalam bahan pangan dalam pembuatannya ditambahkan mikrorganisme dalam bentuk starter atau dimana mikroorganisme tersebut akan tumbuh dan berkembangbiak secara merubah bahan yang difermentasi menjadi produk yang diinginkan, contohnya pembuatan tempa dan oncom.
yang ragi, aktif pada
Fermentasi Kecap Kedelai
Contoh makanan yang di fermentasi
Contoh makanan yang di fermentasi
Contoh makanan yang di fermentasi
Contoh makanan yang di fermentasi
Contoh makanan yang di fermentasi
Daftar Pustaka Rahayu W. P., Slamet M., Suliantari, Srikandi. F. (1992). Teknologi Fermentasi Produk Perikanan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Bogor: Pusat Antar-Universitas Pangan dan Gizi, IPB. Rahman . A, Srikandi. F, Winiati P.R, Suliantari; C.C. Nurwitri. (1987/1988). Teknologi Fermentasi Susu. Institut Pertanian Bogor: Laboratorium Mikrobiologi Pangan Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, IPB. Rahman.A. (1992). Teknologi Fermentasi. Jakarta: Arcan. Suriawiria U, 1995. Pengantar Mikrobiologi Umum. Bandung: Angkasa. Waluyo,Lud.2005.Mikrobiologi Umum. Universitas Muhammadiyah Malang Press: Malang.
Terimakasih
