MAKALAH
PROSES FERMENTASI TAPE DAN JENISJENIS BAKTERI (MIKROORGANISME) YANG BERPERAN DALAM PEMBUATAN TAPE D I S U S U N OLEH : KELOMPOK
……..
………………………………..
………………………………..
………………………………..
………………………………..
………………………………..
………………………………..
………………………………..
……………………………….
…………………….
2014
KATA PENGANTAR
Kehidupan manusia semakin berkembang dan sejahtera karena adanya bioteknologi, yang semakin berkembang. Melalui makalah ini saya ingin menjelaskan secara sederhana tentang proses pembuatan tape khususnya bagi generasi muda. Makalah ini membahas proses fermentasi makanan. Seperti pepatah mengatakan bahwa, “Tak ada gading yang tak retak” demikian pula dengan makalah ini tentu masih mempunyai banyak kekurangan dan kesalahan, karena itu kepada para pembaca khususnya guru mata pelajaran ini dimohon kritik dan saran yang bersifat membangun demi bertambahnya wawasan saya di bidang ini. Diucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang membantu, hingga selasai makalah ini. Semoga makalah ini benar-benar bermanfaat.
Kisaran, September 2014
Penulis,
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Tape merupakan makanan fermentasi tradisional yang sudah tidak asing lagi. Tape dibuat dari beras, beras ketan, atau dari singkong (ketela pohon). Berbeda dengan makananmakanan fermentasi lain yang hanya melibatkan satu mikroorganisme yang berperan utama, seperti tempe atau minuman alkohol, pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme. Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah kapang Amylomyces rouxii, Mucor sp., dan Rhizopus sp.; khamir Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan Candida utilis; serta s erta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. Kedua kelompok mikroorganisme
tersebut
bekerja
sama
dalam
menghasilkan
tape.
Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim-enzim amilolitik yang akan memecahkan amilum pada bahan dasar menjadi gula-gula yang lebih sederhana (disakarida
dan
monosakarida).
Proses
tersebut
sering
dinamakan
sakarifikasi
(saccharification). Kemudian khamir akan merubah sebagian gula-gula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape. Semakin lama tape tersebut dibuat, semakin kuat alkoholnya. Pada beberapa daerah, seperti Bali dan Sumatera Utara, cairan yang terbentuk dari pembuatan tape tersebut diambil dan diminum sebagai minuman beralkohol.
1.2. Permasalahan
Sehubungan dengan latar belakang masalah di atas, permasalahn yang dibahas dalam karya tulis ilmiah ini adalah sebagai berikut: 1. Apakah proses fermentasi makanan itu ? 2. Bagaimana proses fermentasi pada tape ? 3. Jenis – Jenis – jenis jenis bakteri pada tape ? 4. Struktur Bakteri pada tape ? 5. Ciri bakteri pada tape ? 6. Cara Rerproduksi Bakteri ?
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Fermentasi
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). 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. 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 anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi. A. Proses Fermentasi Tape
Tape merupakan makanan fermentasi tradisional yang sudah tidak asing lagi. Tape dibuat dari beras, beras ketan, atau dari singkong (ketela pohon). Berbeda dengan makanan fermentasi lain yang hanya melibatkan satu mikroorganisme yang berperan utama, pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme. mikroorganisme. Hal yang perlu diperhatikan untuk menghasilkan kualitas tape yang bagus, warnanya menarik, rasanya manis dan strukturnya lembut dengan menggunakan cara antara lain: a. bahan dasar singkong atau beras beras ketan memiliki kualitas baik, b. memperhitungkan macam dan banyak ragi yang digunakan, c. memilih cara pemasakan bahan dasar (ditanak atau direbus), d. memilih cara menyimpan tape (dengan plastik atau daun), e. memperhatikan keadaan lingkungan pada saat menyimpannya. Semakin lama tape itu dibuat , semakin kuat alkoholnya. Banyak ragi yang digunakan disesuaikan dengan jumlah singkong. Jumlah ragi yang terlalu banyak akan mempercepat proses fermentasi dan menyebabkan tape yang terbentuk lembek. Sedangkan jumlah ragi yang terlalus sedikit dapat menyebabkan tape yang dibentuk tidak manis dan terasa keras. Cairan tape diketahui mengandung bakteri asam laktat sebanyak kurang lebih satu juta per ml atau gramnya. Produksi fermentasi mengandung energi kimia yang tidak
teroksidasi penuh tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya sehingga cenderung dianggap produk buangan. Fermentasi menghasilkan 2 molekul ATP per molekul glukosa. Namun fermentasi tidak mampu bertahan dalam jangka waktu yang lama pada organisme aerob yang kompleks. Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung ter gantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat glukosa (C 6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol. Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan. Fermentasi tape dapat meningkatkan kandungan vitamin B 1 (tiamina) hingga tiga kali lipat. Vitamin ini diperlukan oleh sistem syaraf, sel otot dan sistem pencernaan agar dapat berfungsi dengan baik. Karena kandungan berbagai macam bakteri baik yang aman dikonsumsi, tape t ape dapat digolongkan sebagai sumber probiotik dalam tubuh. Produksi fermentasi ini diyakini dapat memberikan efek menyehatkan tubuh, terutama sistem pencernaan. Karena meningkatkan jumlah bakteri dalam tubuh dan mengurangi jumlah bakteri jahat. Kelebihan lain dari tape adalah kemampuannya mengikat dan mengeluarkan aflatoksin dari tubuh. Namun konsumsi tape yang berlebihan dapat menimbulkan infeksi pada darah dan gangguan sistem pencernaan. Selian itu, beberapa jenis bakteri yang digunakan di gunakan dalam pembuatan tape t ape berpotensi menyebabkan penyakit pada orang oran g dengan sistem imun yang terlalu lemah seperti anak-anak balita, kaum lanjut usia, atau penderita HIV.
2.2. Jenis Jenis Jenis Bakteri Pada Tape –
Mikroorganisme yang terlibat adalah kapang dan khamir. Yang termasuk bakteri kapang yaitu Amylomyces yaitu Amylomyces rouxii, rouxii , Mucor sp, sp , dan Rhizopus dan Rhizopus sp. sp . Yang termasuk bakteri khamir yaitu
Saccharomycopsis
fibuligera, fibuligera,
Saaccaromycopsis
malanga , Pichia malanga,
burtonii, burtonii,
Saccharomyces cerevisiae, cerevisiae, dan Candida utilis serta bakteri Pediococcus bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus dan Bacillus sp. sp. Kedua mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam menghasilkan tape. Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim-enzim amilolitik yang akan memecahkan amilum pada bahan dasar menjadi gula-gula yang lebih sederhana (disakarida dan monosakarida). Proses tersebut sering dinamakan sakarifikasi. Kemudian khamir akan merubah sebagian gula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape.
2.3. Struktur Bakteri
A. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri) Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan B. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora. 2.4. Ciri Ciri Ciri Bakteri –
Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk mahluk hidup lain yaitu: 1. Organisme multiselluler 2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel ) 3. Umumnya tidak memiliki klorofil 4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara antar a 0,12 s/d ratusan mikron mi kron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron. 5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam 6. Hidup bebas atau parasit 7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan 8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding seln ya mengandung peptidoglikan 2.5. Cara Reproduksi Reproduksi Bakteri Bakteri Pada Tape Tape a. Cara Reproduksi Bakteri Kapang
Secara alamiah kapang berkembang biak dengan berbagai cara, baik aseksual dengan pembelahan, penguncupan, atau pembentukan spora. Dapat pula secara seksual dengan peleburan nukleus dari kedua induknya. Pada pembelahan, suatu sel membelah diri untuk membentuk dua sel anak yang serupa. Pada penguncupan suatu sel anak tumbuh dari penonjolan kecil pada sel inangnya. Secara aseksual spora kapang diproduksi dalam jumlah banyak, berukuran kecil dan ringan, serta tahan terhadap keadaan kering. Spora ini mudah beterbangan di udara, dan bila berada pada substrat yang cocok, maka spora tersebut tumbuh menjadi miselium baru.
Spora aseksual yaitu: 1. Konidiospora atau konidia, yaitu spora yang dibentuk di ujung atau di sisi suatu hifa. Konidia kecil dan bersel satu disebut disebut disebut mikrokonidia. Sedangkan Sedangkan konidia besar dan banyak disebut makrokonidia. 2. Sporangiospora. Spora bersel satu, terbentuk di dalam kantung spora yang disebut sporangium di ujung hifa khusus yang disebut sporangiofora. 3. Oidium atau arthrospora, spora bersel satu ini terjadi karena segmentasi pada ujung-ujung hifa.
Sel-sel
tersebut
selanjutnya membulat
dan akhirnya
melepaskan diri sebagai spora. 4. Klamidospora, spora ini berdinding tebal, dan sangat resisten terhadap keadaan yang buruk yang terbentuk pada sel-sel hifa vegetatif. 5. Blastospora, terbentuk dari tunas pada miselium yang kemudian tumbuh menjadi spora. Juga terjadi pada pertunasan sel-sel khamir. Perkembangbiakan secara generatif atau seksual dilakukan dengan isogamet atau heterogamet . Pada beberapa spesies perbedaan morfologi antara jenis kelamin belum nampak sehingga semua disebut isogamet. Tapi pada beberapa spesies mempunyai perbedaan gamet besar dan kecil sehingga disebut mikrogamet (sel (sel kelamin jantan) dan makrogamet (sel (sel kelamin betina). Spora seksual yaitu: 1. Askospora. Spora bersel satu terbentuk di dalam kantung yang disebut dengan askus. Biasanya terdapat 8 askospora di dalam setiap askus. 2. Basidiospora. Spora bersel satu terbentuk gada yang dinamakan basidium. 3. Zigospora. Spora besar dan berdinding tebal yang terbentuk apabila ujung-ujung dua hifa yang secara seksual serasi dinamakan gametangia. 4. Oospora. Spora terbentuk di dalam struktur betina khusus yang disebut oogonium. Pembuahan telur atau oosfer oleh gamet jantan di anteridium menghasilkan oospora. Dalam setiap oogonium terdapat satu atau lebih oosfer.
b. Cara Reproduksi Bakteri Khamir
Reproduksi
dengan
cara
pertunasan,
pembelahan,
pembelahan
tunas
dan
pembentukan spora aseksual dinamakan reproduksi vegetatif sedangkan pembentukan spora seksual disebut dengan reproduksi seksual. 1) Pertunasan Sel Pertunasan merupakan cara reproduksi paling umum dilakukan oleh khamir. Proses pertunasan dimulai melalui suatu saluran yang terbentuk dari vakuola di dekat nukleus menuju dinding sel yang terdekat dengan vakuola. Karena adanya penipisan dinding sel, maka protoplasma akan menonjol keluar kemudian membesar dan terisi komponenkomponen nukleus dan sitoplasma dari inangnya melalui saluran yang terbentu tersebut. Tunas terus tumbuh dan membentuk dinding sel baru dan juka ukuran tunas sudah hampir sama besar dengan inangnya, komponen inti akan terpisah menjadi dua. 2) Pembelahan Sel Pembelahan sel atau pembelahan binner, mula-mula sel khamir membengkak atau memanjang, kemudian nukleus terbagi menjadi dua dan terbentuk septa atau dinding penyekat tanpa mengubah dinding sel. Setelah nukleus terbagi menjadi dua, septa terbagi menjadi dua dinding dan kedua sel melepaskan diri satu sama lain. 3) Pembelahan Tunas Reproduksi vegetatif dengan cara membelah tunas, yakni gabungan antara pertunasan dengan pembelahan. Mula-mula terbentuk tunas, tetapi tempat melekatnya tunas pada induk sel relatif besar, kemudian terbentuk septa yang memisahkan tunas dari induknya. 4) Pembentukan Spora Aseksual Terjadi melalui pembentukan spora dibedakan atas beberapa macam yaitu: 1)Blastospora membentuk kumpulan tunas menempel pada sel yang memanjang, 2)Balliospora, tumbuh pada ujung sel yang meruncing satu demi satu dilepaskan dengan tekanan, 3)Khlamidospora, bentuk spora istirahat yang mempunyai dinding sel tebal. 5) Pembentukan Spora Seksual Spora seksual terdiri dari basidiospora dan askospora. Khamir dibedakan atas dua kelompok berdasarkan jumlah kromosom di dalam inti sel yakni 1) khamir diploid dan 2) khamir haploid. Inti sel pada khamir diploid terbentuk dari pengabungan inti dua sel haploid atau dua askospora, karena itu mengandung kromoson 2n. Askospora dapat berkembang menjadi sel somatis atau sel vegetatif. Sel vegetatif dapat membelah membentuk sel anak. Dua sel anak ini saling menempel dan dinding
selnya larut membentuk pembuluh kopulasi yaitu tempat yang akan dilalui oleh inti sel. Kedua inti sel mengadakan perkawinan yang dinamakan kariogami. Hasil dari kariogami ini adalah zigot dengan sebuah inti yang memiliki 2n kromosom. Bila sudah cukup dewasa, zigot akan membelah secara meiosis membentuk 4 inti, kemudian membelah lagi sehingga membentuk 8 inti.
2.5. Gambar Bakteri pada pada Tape a. Bakteri Kapang
Kapang
Aspergillus sp.
Monillia sp.
Mucor sp.
Penicillium sp.
Rhizopus sp.
Gambar
b. Bakteri Khamir
Khamir
Cryptococcus
Debaryomyces
Rhodotorula
Saccharomyces
Gambar
BAB IV PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Pembuatan tempe dan tape (baik tape ketan maupun tape singkong atau peuyeum) adalah proses fermentasi yang sangat dikenal di Indonesia. 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. Fermentasi diperkirakan menjadi cara untuk menghasilkan energi pada organisme purba sebelum oksigen berada pada konsentrasi tinggi di atmosfer seperti saat ini, sehingga fermentasi merupakan bentuk purba dari produksi energi sel. Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya (yang lebih highly-oxidized) sehingga cenderung dianggap produk sampah (buangan). Konsekwensinya adalah bahwa produksi ATP dari fermentasi menjadi kurang effisien dibandingkan oxidative phosphorylation, di mana pirufat teroksidasi penuh menjadi karbon dioksida. Fermentasi menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa bila dibandingkan dengan 36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik. "Glikolisis aerobik" adalah metode yang dilakukan oleh sel otot untuk memproduksi energi intensitas rendah selama periode di mana oksigen berlimpah. Pada keadaan rendah oksigen, makhluk bertulang belakang (vertebrata) menggunakan "glikolisis anaerobik" yang lebih cepat tetapi kurang effisisen untuk menghasilkan ATP. Kecepatan menghasilkan ATPnya 100 kali lebih cepat daripada oxidative phosphorylation. Walaupun fermentasi sangat membantu dalam waktu pendek dan intensitas tinggi untuk bekerja, ia tidak dapat bertahan dalam jangka waktu lama pada organisme aerobik yang kompleks. Sebagai contoh, pada manusia, fermentasi asam laktat hanya mampu menyediakan energi selama 30 detik hingga 2 menit.
4.2. Saran
1. Sebaiknya para pemuda dinekali ilmu pengetahuan yang cukup supaya cepat diterapkan dalam setiap langkah la ngkah kehidupannya masing-masing. 2. Kita harus menyambut fermentasi dengan baik sehingga pemanfaatannya dapat kita rasakan dengan sendirinya.
DAFTAR PUSTAKA
Amien Muhammad, Pegangan Umum Bioteknologi 3. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1985. www.wikipedia..com www.blogspot.com Maggy Themawidjaja, Bioteknologi, Jakarta: Erlangga, 1990
