FERMENTASI

FERMENTASI

A.     PENDAHULUAN

Fermentasi merupakan proses peruraian senyawa kimia komplek menjadi senyawa lebih sederhana oleh aktivitas enzimatis jasad renik dalam kondisi anaerob. Sebenarnya proses fermentasi merupakan peruraiàn gula (karbohidrat) dengan hasil alcohol dan CO. Berdasarkan ada dan tidaknya alcohol dalam produk, fermentasi dibedakan menjadi dua yaitu fermentasi alcohol dan fermentasi non alcohol.

Proses fermentasi membawa dampak pengawetan bahan pangan di samping meningkatkan mutunya. Makanan fermentasi umumnya lebih tahan simpan. Mutu pangan fermentasi lebih uiiggul dalam artian komposisinya lebih sederhana sehingga mudah dicerna, disamping senyawa baru yang ikut nienentukan flavour pangan.

B.     TUJUAN :

Kegiatan praktikum ini bertujuan untuk mengenal produk fermentasi

C.     PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Dalam pokok bahasan fermentasi, kami melakukan 3 percobaan, yaitu :

-          Fermentasi alkohol

-          Fermentasi asinan sayur

-          Fermentasi Nata de Coco

FERMENTASI ALKOHOL

Ø  Bahan-bahan

1. Buah pisang

2 Gula pasir

3. Ragi

Ø  Alat

1.  2 buah botol yang telah steril

2.   Sedotan

3.   Alat pemotong

4.   Plastisin

5.   Stereofom / gabus

Ø  Cara kerja

1.   Haluskanlah buah pisang dengan cara diblender 

2.   Panaskan ekstrak pisang pada suhu 63 °C selama 30 menit dan masukkan gula pasir

3.   Masukkan ekstrak pisang ke dalam botol dengan disaring terlebih dahulu dan tambahkan ragi

4.   Botol yang lain isilah dengan air panas dan rangkailah dengan botol 1 seperti pada gambar di bawah ini

5.   Diperam selama 5-7 hari dan amatilah terjadinya gelembung gas (C0

Ø  Hasil Pengamatan

Mula – mula pada hari pertama terdapat gelembung gas CO   pada botol 1. Setelah beberapa hari kemudian , gas COberpindah ke botol 2 yang berisi air. Pada hari ke 5 pada botol 1 terdapat endapan dan botol 2 terdapat gas  CO

FERMENTASI ASINAN SAYUR

Fermentasi asinan sayur bertujuan untuk mengawetkan makanan sehingga memperpanjang umur simpan bahan. Mikroba yang berperan dalam proses fermentasi ini adalah bakteri pembentuk asam laktat , sehingga senyawa yang ada dalam bahan dasar sayuran akan dirubah menjadi asam laktat. Dalam melakukan fermentasi asinan sayur yang perlu diperhatikan adalah konsentrasi garam yang dipakai, yaitu fermentasi dengan larutan garam rendah kira – kira 8 % atau 30  salinometer ( Sal ); dengan larutan garam konsentrasi tinggi kira – kira 10,5 % atau 40  Sal ; atau dengan penambahan garam kristal yaitu pada pembuatan sauerkraut ( Pederson , 1997 ). Selain konsentrasi garam , kita juga harus memperhatikan lama fermentasi , dan flavor yang dikehendaki dari fermentasi tersebut. Bahan harus dipilih yang segar , tidak cacat , seragam , dan tidak berjamur. Komposisi kimia bahan merupakan faktor penting yang harus diperhatikan , terutama kandungan gula. Kandungan gula dalam bahan ini menentukan perlu tidaknya penambahan gula dari luar , karena gula merupakan substrat utama fermentasi yng akan diubah menjadi asam laktat dan senyawa – senyawa lain. Kandungan gula yang baik untuk fermentasi asam laktat adalah 5 – 20 % ( Prescott dan Dunn , 1959 ). Untuk bahan yang kandungan gulanya kurang dari 5 % perlu dilakukan penambahan gula sebesar kurang lebih 1 % ( Cruess , 1948 ).

Diagram alir pembuatan asinan sayur :

a)      Perlakuan pendahuluan

Perlakuan ini meliputi pemilihan bahan ( sortasi ) dan pencucian. Sortasi dimaksudkan untuk memisahkan bahan yang cacat karena pertumbuhan mikroba atau kerusakan mekanis selama penanganan bahan. Sedangkan pencucian dimaksudkan untuk menghilangkan kotoran yang menempel serta untuk mengurangi jumlah mikroba kontaminan. Untuk mencegah timbulnya jamur dan kontaminan lainnya , sebelum difermentasi dapat dilakukan perendaman dalam larutan klorin 50 ppm dalam beberapa saat , baru kemudian dimasukkan dalam wadah secara hati – hati  ( Prescott dan Dunn , 1959 ).

b)      Penggaraman

Penggaraman adalah proses yang penting dalam pembuatan fermentasi asinan sayur agar terjadi proses fermentasi yang dikehendaki. Larutan garam berfungsi untuk mengeluarkan cairan dalam bahan karena tekanan osmose. Cairan bahan yang banyak mengandung gula , protein , lemak dan mineral ini merupakan media selektif  bagi pertumbuhan bakteri dan mikroba lain. Besarnya tekanan osmose ini tergantung pada jumlah dan ukuran molekul garam dalam larutan. Garam yang mempunyai ukuran molekul besar akan mempunyai tekanan osmose yang rendah , demikian juga sebaliknya ukuran molekul yang relatif kecil dapat memperlihatkan tekanan osmose yang besar. Garam yang digunakan harus bersih dan tidak terkontaminasi dengan bakteri halofilik , serta tidak tercampur dengan bahan – bahan lain.

Pada saat cairan bahan keluar dari bahan , garam akan diserap oleh bahan sehingga bahan menjadi kukuh dan renyah. Akibat dari peristiwa ini konsentrasi garam dalam larutan akan turun. Hal ini akan memungkinkan pertumbuhan mikroba pembusuk. Untuk mempertahankan konsentrasi garam dalam larutan , perlu ditambahkan garam kristal sebanyak 9 % dari berat bahan ( Prescott dan Dunn , 1959 ). Pada konsentrasi ini cukup untuk mengeluarkan cairan bahan tanpa mengubah konsentrasi garam secara berarti.

Teknik penggaraman pada fermentasi asinan sayur ada dua cara yaitu :

v  Dry salting : yaitu penggaraman dengan menggunakan garam kristal sebanyak 50 gram per kg bahan.

v  Brine salting : yaitu penggaraman dengan merendam dalam larutan garam kosentrasi 20 – 40   Sal atau antara 5,3 – 10,5 %.

c)      Fermentasi

Berdasarkan lama perendaman dalam larutan garam , dikenal dua macam fermentasi asinan sayur ( Bennion dan Hughes , 1975 ) yaitu :

§  Brine pickle : dengan dilarutkan dalam larutan garam selama beberapa minggu

§  Fresh pack pickle ( unfermented pickle ) : dengan direndam dalam larutan garam selama beberapa jam sampai semalam.

Selama proses fermentasi akan terjadi perubahan – perubahan fisikawi , biokimiawi , maupun mikrobiawi yang akan berpengaruh terhadap mutu yang dihasilkan. Perubahan – perubahan ini dapat dilihat dari perubahan warna , flavor , tekstur , keasaman yang dihasilkan.

Faktor – faktor yang perlu diperhatikan dalam pembuatan asinan sayur adalah :

a.       Bahan dasar

b.      Garam

c.       Air

Air yang digunakan sebaiknya mempunyai kesadahan rendah. Air yang mengandung zat besi dapat menyebabkan hasil menjadi hitam

                  d.   Suhu

                        Suhu berpengaruh pada aktivitas enzim selama fermentasi. Pada suhu yang rendah enzim tidak aktif , sedangkan pada suhu yang tinggi enzim mengalami kerusakan karena proses denaturasi. Tetapi pada suhu yang tinggi yang didukung dengan kadar garam yang rendah , akan menyebabkan enzim proteolitik aktif. Hal ini dapat menyebabkan hasilnya menjadi lunak.

                  e.   Oksigen

                        Pada kondisi aerob , mendorong pertumbuhan khamir dan jamur yang tidak dikehendaki dalam proses fermentasi karena dapat menyebabkan kerusakan dan kelunakan pada hasilnya.

                  f.    Kebersihan alat

Kerusakan – kerusakan pada fermentasi asinan sayur

Jenis – jenis kerusakan asinan sayur :

1.      Shriveling

Pengkerutan bahan karena kadar garam , asam atau gula yang terlalu tinggi

2.      Hollow

Pembengkakan bahan yang disebabkan oleh kadar garam yang terlalu rendah , fermentasi yang terlalu cepat , bahan dasar yang kurang baik , keadaan wadah yang terlalu longgar , dan tidak terendamnya bahan dalam larutan garam.

3.      Floater atau bloater

Pembengkakan yang disebabkan gas oleh khamir atau Lactobacillus brevis karena terlalu tebalnya kulit sehingga pertukaran gas terhambat , terlalu cepatya produksi gas selama fermentasi , konsentrasi garam pada awal fermentasi terlalu tinggi , dan penambahan asam atau gula yang tidak terkontrol.

4.      Slippery

Permukaan bahan yang mengkilat karena terbentuknya buih oleh khamir ( film yeast ) dan bakteri karena kondisi yang tidak anaerob , atau bahan dasar yang tersembul keluar dari larutan garam.

5.      Soft pickle

Kelunakan hasil fermentasi yang disebabkan karena terjadinya perubahan protopektin menjadi pektin oleh aktivitas enzim poligalakturonase. Enzim ini dihasilkan oleh bakteri Bacillus , jamur atau khamir. Pelunakan didukung oleh kadar garam yang terlalu rendah , suhu tinggi , keasaman rendah , atau adanya udara.

6.      Black pickle

Perubahan hasil fermentasi menjadi berwarna hitam karena bereaksinya gas HS yang dihasilkan oleh bakteri dengan Fe atau garam CaSO yang ada dalam air menjadi ferrosulfit. Reaksi ini ditunjang dengan keasaman yang rendah .

7.      Ropy pickle

Disebabkan karena pertumbuhan bakteri garam negatif dan bakteri pembentuk capsula akibat kadar garam dan asam yang rendah , dan suhu yang tinggi.

Bahan dan Alat untuk Percobaan Asinan Sayur :

Bahan yang disiapkan :

a)      Kubis secukupnya

b)      Garam dapur

Alat yang dibutuhkan :

a)      Wadah

b)      Kain katun

c)      Karet secukupnya

Cara Kerja :

1)      Kubis yang tersedia dipotong – potong dan dibuang hatinya.

2)      Buatlah lapisan kubis dalam nampan dan tiap lapisan diberi garam ( garam 3 % )

3)      Siapkan nampan yang telah steril dan masukkan kubis , kemudian tutup dengan kain katun dan ikat dengan karet.

4)      Peramlah atau fermentasikanlah selama 7 hari pada suhu kamar

5)      Amatilah apa yang terjadi !

Hasil Pengamatan

      Pada hari pertama kubis dalam keadaan segar

      Pada hari ke 4 nampan dibuka , kubis dalam nampan berwarna hitam keabu – abuan dan tampak tidak segar.

      Pada hari ke 5 nampan dibuka kembali , kubis masih berwarna hitam keabu – abuan dan tampak menyusut serta tidak segar. Pada permukaan kubis timbul semacam jamur.

Kesimpulan Percobaan :

Dari hasil percobaan yang kami lakukan dapat diambil suatu kesimpulan bahwa :

” Percobaan kami mengalami kegagalan , karena tidak mendapatkan hasil yang diinginkan yaitu kubis yang difermentasikan seharusnya masih dalam keadaan yang baik”. Kegagalan yang kami alami adalah disebabkan oleh :

·         Peralatan yang kurang steril

·         Kadar garam yang kurang diperhitungkan

·         Tersedianya air yang kurang memenuhi syarat

·         Sering dibukanya nampan

·         Kubis yang kurang steril

·         Waktu fermentasi yang tidak sesuai dengan petunjuk

     

                                                                                                                     

PEMBUATAN NATA DE COCO

Indonesia merupakan negara penghasil kelapa  dengan jumlah yang cukup besar. Tanaman kelapa ini dijumpai hampir di seluruh wilayah Indonesia. Pemetikan buah kelapa kadang – kadang tidak menunggu sampai buah benar – benar tua, karena air dan daging buah kelapa yang masih muda rasanya lezat serta dapat diminum maupun dimakan langsung atau dibuat es kelapa muda. Selain itu kelapa diproduksi menadi kopra yang merupakan salah satu komoditi ekspor , atau diolah menjadi minyak kelapa serta hasil olahan yan lain. Kelapa yang diolah menjadi berbagai produk ini harus mempunyai tingkat kemasakan yang optimal.Oleh karena itu , buah kelapa yang rasanya sudah kurang lezat sering dibuang begitu saja sebagai limbah. Pembuangan air kelapa di sembarang tempat , khususnya di tanah pertanian dapat menyebabkan tingkat keasaman menurun , karena air kelapa mudah difermentasi baik oleh khamir atau bakteri sehingga dihasilkan alcohol dan asam. Senyawa – senyawa inilah yang menyebabkan turunnya  keasaman tanah yang lebih lanjut dapat mengganggu tanamannya.

Berdasarkan kenyataan , bahwa sejauh ini air kelapa belum banyak dimanfaatkan dan sebagai limbah dapat merugikan , perlu dipikirkan cara guna pemanfaatannya.Di Negara Filiphina , air kelapa dimanfaatkan menjadi makanan yang disebut “ nata de coco ”. Nata de coco merupakan hasil fermentasi dari air kelapa dengan bantuan sejenis bakteri yaitu Acetobacter xylinum . Melihat Negara Indonesia yang mempunyai potensi tinggi dalam memproduksi kelapa , maka sangat dimungkinkan untuk mengembangkan produksi nata ini. Komponen – komponen yang harus ada dalam pembuatan nata de coco adalah :

1)      Air Kelapa

Ar kelapa merupakan hasil sampingan dari proses produksi kopra , minyak kelapa , ” deciccated coconut ” serta hasil olahan yang lain. Air kelapa dalam jumlah sedikit dapat dimanfaatkan , baik sebagai bahan baku industri makanan maupun minuman dari segi khasiatnya untuk pengobatan.

Karena banyaknya vitamin dan mineral yang terdapat pada air kelapa , menjadikan air kelapa sebagai cairan yang bernutrisi serta merupakan media yang paling baik untuk pertumbuhan mikrobia. Gula yang terdapat di dalam air kelapa mudah terfermentasi menjadi alcohol maupun asam asetat.

2)      Stater atau Bibit

Stater atau bibit berisi bakteri Acetobacter xylinum yang tergolong famili Pseudomonadaceae dan termasuk genus Acetobacter , berbentuk bulat , ukuran dua mikro , biasanya terdapat sebagai sel tunggal atau kadang – kadang membuat ikatan menyerupai rantai dengan sel lain , non – motil dan Gram negatif. Bakteri Acetobacter xylinum dalam proses fermentasi nata mengubah glukosa menjadi selulosa secara ekstraseluler. Komponen selulosa ini akan membentuk jalinan mikrofibil yang panjang dalam cairan fermentasi.

3)      ZA ( Amonium sulfat )

Sebagai sumber nitrogen , sulfur dan fosfor yang membantu proses pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum .

4)      Gula pasir

      Digunakan sebagai sumber karbon.

5)      Asam Acetat Glacial ( cuka murni kadar 98,8 % )

      Sebagai sumber nitrogen  , sulfur dan fosfor.

Faktor – faktor yang berpengaruh pada fermentasi nata yaitu :

ü  Tingkat keasaman

Lapuz et al. ( 1967 ) telah mengadakan percobaan pembuatan nata pada berbagai variasi pH dan diperoleh kesimpulan bahwa pH yang paling baik untuk pembuatan  nata adalah pH 5,0 – 5,5.

ü  Temperatur

      Para peneliti ( Lapuz et. al. dan Alaban ) sepakat bahwa temperatu yang optimum untuk fermentasi nata adalah 28 - 31C atau pada suhu kamar.

ü  Gula sebagai sumber karbon

Pada dasarnya nata dapat tumbuh dengan optimum apabila dapat dihasilkan dari cairan fermentasi yang mengandung dekstrosa dan sukrosa. Kedua bahan ini dapat diperoleh dari gula pasir.

ü  Sumber nitrogen

Sumber nitrogen paling baik diperoleh dari amonium fosfat diikuti oleh amonium sulfat.

Alat dan Bahan yang Disediakan :

Alat yang diperlukan :

o   Gayung

o   Torong

o   Alat untuk memasak ( kompor dan panci )

o   Nampan plastik ukuran minimal 22 x 29 cm

o   Kertas koran yang telah disetrika

o   Karet kolor

            Bahan yang dibutuhkan :

o   Air kelapa sebanyak 2 liter yang telah didiamkan selama 7 hari kemudian disaring

o   Gula pasir  setengah sendok makan

o   Amonium sulfat ( ZA ) setengah sendok makan

o   Asam Acetat Glacial satu sendok teh

o   Stater atau bibit

            Cara Kerja :

§  Air kelapa dimasak sampai mendidih , selama perebusan tambahkan :

                                                  i.      gula pasir

                                                ii.      ZA

                                              iii.      Asam acetat glacial

Jika timbul buih segeralah buang

§  Pindahkan panci dan tuanglah ke dalam nampan yang tersedia dalam keadaan panas

§  Tutuplah dengan koran  dan ikatlah pakai karet ban

§  Dinginkan minimal selama 3 jam

§  Diinokulasi dengan stater ( bibit ) 100 – 150 cc ( 1 botol untuk 3 nampan )

§  Difermentasikan ( diperam ) selama 4 – 5 hari dan selama proses fermentasi berlangsung tidak boleh dibuka dan tempat terkena goncangan

§  Pada umur 4 – 5 hari nata siap untuk dipanen

§  Nata yang berupa lembaran diiris kurang lebih 1 cm , kemudian direbus sampai 4 kali. Setiap kali merebus ditunggu sampai mendidih 5 menit kemudian dicuci

§  Nata siap dikonsumsi sebagai campuran makanan atau sirup.

Hasil Pengamatan yaitu :

      Pada hari ke 5 nampan dibuka dan sudah terbentuk nata namun kurang tebal

      Terdapat sedikit genangan air kelapa yang belum menjadi nata

      Adanya perbedaan warna pada nata yaitu 2 nampan berwarna putih kekuning – kuningan dan nampan yang lain berwarna putih bersih.

Kesimpulan dari Hasil Pengamatan

” Percobaan pembuatan nata yang kami lakukan sudah berhasil , namun ada sedikit kekurangan pada waktu pemanenan yaitu terlalu dini. Berdasarkan buku yang kami baca yang berjudul ” Bahan Pangan Hasil Fermentasi ” waktu terbaik untuk memanen adalah pada hari ke 14 karena pertumbuhan bakteri telah mencapai titik maksimum. Pemanenan yang kami lakukan berdasarkan perhitungan hari efektif perkuliahan  S1 PGSD FKIP UNS Kampus VI Kebumen. Dari hasil analisis terhadap nata yang telah diawetkan dalam sirup , didapatkan komposisi nata sebagai berikut : air 67,7 % ; protein 0 % ; lemak 0,2 % ; kalsium 12 mg % ; besi 5 mg % ; fosfor 2 % mg ; thiamin sedikit ; riboflavin 0,01 g %. Ditinjau dari komposisi ini ternyata hanya sedikit komponen yang terdapat dalam air kelapa dijumpai dalam nata , sehingga dapat dikatakan bahwa nata benar – benar hanya merupakan makanan makanan penyegar yang nilai nutrisinya kecil ( Dolendo dan Pacita , 1967 ). Tetapi untuk menaikkan nilai nutrisi nata , dapat dilakukan penambahan beberapa vitamin maupun mineral selama proses pengawetan nata di dalam air sirup.