FERMENTASI

Chintani
FERMENTASI
BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Umbi-umbian merupakan komuditas pertanian yang tersebar luas di Indonesia. Umbi-umbian merupakan salah satu sumber utama karbohidrat. Singkong merupakan komoditas hasil pertanian yang banyak ditanam di Indonesia dan merupakan sumber karbohidrat yang penting setelah beras dengan kandungan karbohidrat 34,7 %.
Singkong dapat disajikan dalam bentuk tape melalui proses fermentasi yaitu terjadinya perubahan-perubahan bahan-bahan organik dari senyawa-senyawa komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan kerja enzim. Tape yang baik dan bermutu apabila harum, enak, legit, dan tidak menyengat karena terlalu tinggi kadar alkoholnya.Tape singkong memiliki kandungan protein 0,5 gram/100 gram bahan. Protein diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tubuh, perbaikan, dan pergantian sel-sel jaringan yang rusak, produksi enzim pencernaan serta enzim metabolisme. Kadar protein pada tape singkong dapat ditingkatkan, diantaranya dengan menambahkan sari buah nanas pada pembuatan tape.
Nanas merupakan tanaman yang memiliki banyak manfaat pada hampir semua bagian untuk pangan.Buah nanas dapat dikomsumsi dalam keadaan segar atau disajikan dalam produk olahan. Buah nanas mengandung enzim protease yang disebut bromelin, yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan di dalam industri pangan.
Penambahan sari buah nanas dapat meningkatkan kadar protein pada tape singkong . Hal ini yang melatar belakangin penulis untuk melakukan perbandingan dengan tape ketan tanpa tambahan sari buah nanas.
BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Tape
Aneka bahan pangan yang mengandung karbohidrat dapat diolahmenjadi makanan khas yang disebut tape. Bahan pangan yang umumnya dibuat tape adalah ubi kayu (singkong), beras ketan putih maupun beras ketan hitam serta sorgum (Rukmana dan Yuniarsih, 2001).
Tape mempunyai tekstur yang lunak, rasa yang asam manis dan sedikit mengandung alkohol. Selama fermentasi, tape mengalami perubahan- perubahan biokimia akibat aktivitas mikroorganisme (Astawan, 2004).
Tabel 2.1. Komposisi gizi tape singkong, tape ketan putih dan tape ketan hitam(dalam 100 gram bahan).Sumber : Direktorat Gizi, Depkes RI (1992).
Zat gizi Tape singkong Tape ketan putih Tape ketan hitam
Energi (k kal)
Protein (g)
Lemak (g)
Karbohidrat (g)
Kalsium (mg)
Fosfor (mg)
Besi (mg)
VitaminB1 (mg)
Air (g) 173
0.5
0.1
42.5
30
30
0
0.07
56.1 172
3.0
0.5
37.5
6
35
0.5
0.04
58.9 166
3.8
1.0
34.4
8.0
106.0
1.6
0.02
50.2




Menurut Tarigan (1998), tape merupakan salah satu jenis makanan dari hasil fermentasi bahan baku yang diberi ragi sebagai sumber mikrobanya. Tape sebagai hasil fermentasi menghasilkan alkohol dan gula.
2.2 Fermentasi
Menurut Tarigan (1988) fermentasi dapat didefinisikan sebagai proses metabolisme dimana akan terjadi perubahan-perubahan kimia dalam suubstrat organik, kegiatan atau aktivitas mikroba yang membusukkan bahan-bahan yang difermentasi.
Menurut Dwijoseputro (1990), perkataan fermentasi sering disalin dengan perkataan peragian. Hal ini sebenarnya tidak tepat. Kata-kata ragi untuk tempe, ragi untuk tape, ragi untuk roti, ragi untuk oncom, ragi untuk membuat minuman keras itu menurut sistematika di dalam dunia tumbuh-tumbuhan banyaklah yang berbeda. Secara fisiologi, ragi-ragi tersebut mempunyai persamaan yaitu menghasilkan fermen atau enzim yang dapat mengubah substrat menjadi bahan lain dengan mendapatkan keuntungan berupa energi.
Menurut Desrosier (1988), fermentasi adalah suatu oksidasi karbohidrat anaerob dan aerob sebagian dan merupakan suatu kegiatan penguraian bahan-bahan karbohidrat. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, antara lain adalah sebagai berikut :

a. pH
Mikroba tertentu dapat tumbuh pada kisaran pH yang sesuai untuk pertumbuhannya. Khamir dapat hidup pada pH rendah yaitu antara 1-2.
b. Suhu
Suhu yang digunakan dalam fermentasi akan mempengaruhi mikroba yang berperan dalam proses fermentasi. Suhu optimal pada proses fermentasi yaitu 35° C dan 40° C.
c. Oksigen
Bila produksi alkohol yang dikehendaki, maka diperlukan suatu penyediaan O2 yang sangat terbatas. Produk akhir dari suatu fermentasi sebagian dapat dikendalikan dengan tegangan O2 substrat apabila faktor-faktor lainnya optimum.
d. Substrat
Mikroba memerlukan substrat yang mengandung nutrisi sesuai dengankebutuhan untuk pertumbuhannya.
Menurut Buckle (1988), fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim-enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme atau telah ada dalam bahan pangan itu sendiri. Perubahan yang terjadi sebagai hasil fermentasi mikroorganisme dan interaksi yang terjadi diantara produk dari kegiatan-kegiatan tersebut dan zat-zat yang merupakan pembentuk bahan pangan tersebut.
Proses fermentasi tidak hanya menimbulkan efek pengawetan tetapi juga menyebabkan perubahan tekstur, cita rasa dan aroma bahan pangan yang membuat produk fermentasi lebih menarik, mudah dicerna dan bergizi (Robert dan Endel, 1989).
Menurut Anshori (1989), proses fermentasi alkohol hanya dapat terjadi apabila terdapat sel-sel khamir. Fermentasi adalah aktivitas metabolisme mikroorganisme aerobik dan substrat organik yang cukup tinggi. Fermentasi gula oleh ragi misalnya Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan alkohol dan karbondioksida.
Menurut Winarno (1989), proses fermentasi gula oleh ragi misalnya Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan etanol (etil alkohol) dan karbondioksida melalui reaksi sebagai berikut:
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
Fermentasi adalah proses metabolisme atau katabolisme atau bioenergi yang menggunakan senyawa organik sebagai aseptor elektron akhir.(Timotius, 1982). Said,1987, menyatakan bahwa fermentasi adalah disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Menurut Astawan,2004, proses fermentasi yang terjadi selama pembuatan tape pada dasarnya meliputi empat tahap penguraian, antara lain sebagai berikut :
a. Molekul-molekul pati terpecah menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana,
proses ini disebut hidrolisis enzimatis.
b. Gula yang terbentuk akan diubah menjadi alkohol.
c. Alkohol akan diubah menjadi asam-asam organik oleh bakteri
Pediococcus dan Acetobacter melalui proses oksidasi alkohol.
2.3 Ragi
Kata ”ragi” dipakai untuk menyebut adonan atau ramuan yang digunakan dalam pembuatan berbagai makanan dan minuman seperti tempe, tape, roti, anggur, brem dan lain-lain. Ragi untuk tape merupakan populasi campuran genus dimana terdapat spesies-spesies genus Aspergillus (Dwijoseputro, 1990).
2.4 Protein
Protein terdapat di semua jaringan sel hidup, baik pada tanaman maupun hewan. Setelah air, protein merupakan komponen yang terbesar dari tubuh manusi. Pada umumnya, protein diperlukan tubuh untuk:
a. Pertumbuhan dan pengembangan tubuh.
b. Perbaikan dan pergantian sel-sel jaringan tubuh yang rusak.
c. Produksi enzim pencernaan dan enzim metabolisme.
d. Bagian terpenting dari hormon-hormon tertentu seperti tiroksin dan insulin (Winarno, 1993).
Menurut Tranggono (1989), klasifikasi protein adalah sebagai berikut :
a. Berdasarkan bentuk molekulnya
1). Protein serabut
Protein ini berbentuk serabut, tidak larut dalam pelarut encer. Molekulnya terdiri atas rantai molekul yang panjang, sejajar dengan rantai utama. Fungsi dari protein ini adalah membentuk struktur bahan dan jaringan.
2). Protein globulin
Protein ini berbentuk seperti bola, banyak terdapat pada bahan hewani (susu, daging, telur). Protein ini mudah larut dalam garam dan asam encer dan mudah berubah karena pengaruh susu, konsentrasi garam, asam, basa serta mudah mengalami denaturasi.
b. Berdasarkan komposisi zat penyusunnya.
1). Protein sederhana
a). Protamin
Protamin ini bersifat alkalis dan tidak mengalami koagulasi pada pemanasan. Apabila ditambah asam mineral kuat akan menghasilkan garam yang stabil yang bersifat larut dalam air.

b). Albumin
Protein ini larut dalam air dan garam encer, terdapat dalam putih telur, susu, darah dan sayur-sayuran.
c). Globulin
Larut dalam larutan garam mineral, tetapi tidak larut dalam air. Pada susu terdapat dalam bentuk laktoglobulin, dalam telur ovoglobulin, dalam daging myosin dan actin, dalam kedelai disebut glisin.
d). Gutelin
Larut dalam asam dan basa encer, tetapi tidak larut dalam pelarut netral.
e). Prolanin
Larut dalam etanol 50-90% dan tidak larut dalam air. Protein ini banyak mengandung prolin dan asam glutamat serta banyak terdapat di dalam serealia.
f). Skleroprotein
Tidak larut dalam air dan solvent netral dan tahap terhadap hidrolisis enzimatis, berfungsi sebagai struktur kerangka pelindung pada manusia dan hewan.
g). Histon
Merupakan protein basa, karena banyak mengandung lisin dan organin. Bersifat larut dalam air dan tergumpal oleh amonia.
h). Globulin
Kaya akan argini, triptophan, histidin dan terdapat dalam darah(hemoglobin).
2). Protein majemuk
a). Posteprotein
Mengandung gugus fosfat yang terikat pada gugus hidroksil dari serin dan threonin, banyak terdapat pada susu dan kuning telur.
b). Lipoprotein
Mengandung lipid asam lemak sehingga mempunyai kapasitas sebagai zat pengemulsi yang baik, terdapat pada telur, susu dan darah.
c). Nukleoprotein
Kombinasi antara sesama nukleur dan protein, banyak terdapat dalam intisel.
d). Glikoprotein
Merupakan kombinasi antara karbohidrat dan protein.
e). Kromoprotein
Kombinasi antara protein dengan gugus berpigmen yang biasanya mengandung unsur logam.
f). Metaloprotein
Merupakan komplek antara protein dan logam seperti kromoprotein.


2.5 Singkong (Ubi kayu)
Tanaman ubi kayu menurut Steenis (1998) merupakan tanaman yang memiliki klasifikasi sebagai berikut :

Divisio : Spermatophyta
Sub Divisio : Angiospermae
Classis : Dicotyledoneae
Ordo : Euphorbiales
Familia : Euphorbiaceae
Genus : Manihot
Species : Manihot utilissima

a. Manfaat singkong
Singkong merupakan komoditas hasil pertanian, sumber karbohidrat yang penting setelah beras. Namun sesuai dengan perkembangan teknologi, singkong tidak hanya dimanfaatkan sebagai makanan saja tetapi juga dimanfaatkan sebagai bahan baku industri, terutama industri pellet atau makanan ternak dan industri pengolahan tepung. Industri pengolahan tepung akan menghasilkan antara lain : tepung tapioka yang merupakan bahan baku pembuatan krupuk, gula cair, industri tekstil dan sebagainya. Di samping itu di beberapa daerah, singkong dijadikan sebagai bahan makanan pokok pengganti nasi (jawa : tiwul), gatot, roti, biskuit, tape, patila dan berbagai macam makanan lainnya ( Soetanto, 2001).

2.6 Nanas
Menurut Steenis (1998), klasifikasi nanas adalah sebagai berikut :
Divisio : Spermatophyta
Sub divisio : Angiospermae
Classis : Monocotyledoneae
Ordo : Bromeliales
Familia : Bromeliaceae
Genus : Ananas
Spesies : Ananas comosus
Menurut Lisdiana dan Soemadi (1997), nanas merupakan tanaman yang memiliki banyak manfaat pada hampir semua bagian untuk pangan, pakan maupun bahan baku industri. Buah nanas dapat dikonsumsi dalam keadaan segar atau dijadikan produk olahan. Buah nanas dapat diolah menjadi berbagai makanan yang lezat seperti buah kalengan, manisan, jelly, sari buah dan beberapa produk lain. Buah nanas mengandung enzim protase yang disebut bromelin, yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan didalam industri pangan. Enzim ini dapat pula dimanfaatkan sebagai masker untuk merawat kecantikan dengan mencampurkan sari nanas, air dan madu. Selain itu bromelin bermanfaat juga untuk memperbaiki produk daging kornet,mengurangi waktu dan memperbaiki pemanggangan roti, pembungkus sosis dan lain-lain. Bagian buah yang lain seperti hati, kulit dan tangkainya juga mengandung bromelin. Kandungan enzim bromelin pada bagian-bagian buah nanas bervariasi.
Menurut Wirakusumah (1995), nanas matang mempunyai aroma yang harum, berwarna kuning kehijauan dan keras. Nanas dapat dikonsumsi sebagai salad maupun juice. Buah nanas mengandung zat desktrosa, laevulosa, manit, sakharosa, asam organik, protein dan bromelin. Kandungan bromelin yang terdapat pada nanas merupakan enzim kompleks pemecah protein. Oleh karena itu, nanas dapat digunakan untuk memperlancar pencernaan protein. Menurut Page (1993), enzim Bromelin pada nanas sama halnya dengan enzim papain pada pepaya yaitu dapat digunakan untuk melunakkan daging dan dapat untuk meningkatkan kadar protein. Proses yang terjadi yaitu hidrolisa protein.
Dalam buah nanas terkandung enzim-enzim, salah satu enzim yang penting adalah enzim bromelin yang merupakan suatu enzim protease yang mampu memecah protein(Muljohardjo,1984).Sedangkan menurut Wirakusumah (1995), kandungan bromelin yang terdapat pada nanas merupakan enzim kompleks pemecah protein, oleh karena itu dapat meningkatkan kadar protein.
2.7 Enzim
Menurut Indrawati (1992), enzim proteolitik dapat memecah molekul- molekul protein menjadi bentuk asam amino. Sedangkan menurut Poedjiadi (1994), penguraian suatu senyawa atau substrat atau suatu enzim secara sederhana dapat dilukiskan sebagai berikut:
Menurut Indrawati (1992), Enzim bromelin dapat diekstraksi dari batang nanas yan disebut stem bromelin.
2.8 Kadar Protein Tape
Dari beberapa penelitian tape yang tidak ditambahkan sari buah nanas tidak memiliki kadar bromelin maka kandungan proteinnya pun lebih rendah diantara tape yang ditambahkan sari buah nanas. Dalam singkong 0,5 kg mengandung kadar protein 0,21%. Dalam 100 gram singkong terdapat kadar protein 0,3%.
Semakin tinggi volume sari buah nanas yang ditambahkan maka semakin tinggi pula konsentrasi enzim bromelin. Hal ini menyebabkan kadar protein tape singkong dengan penambahan sari buah nanas lebih tinggi daripada kadar protein pada tape singkong tanpa penambahan sari buah nanas, karena bromelin berfungsi untuk mengkatalis protein dalam tape singkong.
Peningkatan kadar protein pada tape singkong yang ditambahkan sari buah nanas disebabkan oleh kandungan bromelin pada nanas. Enzim bromelin merupakan suatu enzim protease yang mampu memecah protein. Enzim ini mempunyai arti penting seperti halnya papain yang dihasilkan dari tanaman pepaya. Proses kerja enzim bromelin adalah memecah protein menjadi asam amino. Menurut Hadiwiyoto (1993) kandungan enzim bromelin pada nanas dapat mengkatalis protein. Sesuai dengan pendapat Chairunisa (1985) bahwa enzim protein merupakan enzim proteolitik yang dapat mengkatalis ikatan peptida dari suatu rantai polipeptida. Enzim bromelin dapat ditemukan pada jaringan tanaman familia Bromeliaceae, misalnya pada nanas. Reaksi enzim sebagai Katalisator diperkuat oleh Winarno (1985) bahwa enzim adalah suatu biokatalisator yang dihasilkan oleh jaringan dan bekerja mempercepat reaksi-reaksi yang berlangsung. Enzim merupakan senyawa protein yang disekresikan oleh semua sel hidup dan berfungsi sebagai senyawa biokatalisator. Menurut Hawab (2004), bahwa reaksi pemecahan protein menjadi asam amino dengan katalisator enzim protease adalah sebagai berikut :
Enzim Protease
Protein Asam Amino
Bromelin (Bebas)
Dengan meningkatnya kadar protein pada tape maka akan meningkatkan pula nilai gizi pada tape, karena protein berfungsi untuk meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tubuh, perbaikan dan pergantian sel-sel jaringan tubuh yang rusak, produk enzim pencernaan dan enzim metabolisme, dan protein merupakan bagian yang terpenting pada hormon-hormon tertentu seperti tiroksin dan insulin (Winarno, 1993).






BAB III
PENUTUP

3.1. KESIMPULAN
Singkong dapat disajikan dalam bentuk tape melalui proses fermentasi yaitu terjadinya perubahan-perubahan bahan-bahan organik dari senyawa-senyawa komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan kerja enzim. Fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim-enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme atau telah ada dalam bahan pangan itu sendiri. Tape mempunyai tekstur yang lunak, rasa yang asam manis dan sedikit mengandung alkohol. Selama fermentasi, tape mengalami perubahan- perubahan biokimia akibat aktivitas mikroorganisme (Astawan, 2004).
Buah nanas mengandung enzim protase yang disebut bromelin, yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan didalam industri pangan. Enzim bromelin merupakan suatu enzim protease yang mampu memecah protein. Enzim ini mempunyai arti penting seperti halnya papain yang dihasilkan dari tanaman pepaya. Proses kerja enzim bromelin adalah memecah protein menjadi asam amino. Menurut Hadiwiyoto (1993) kandungan enzim bromelin pada nanas dapat mengkatalis protein. Sesuai dengan pendapat Chairunisa (1985) bahwa enzim protein merupakan enzim proteolitik yang dapat mengkatalis ikatan peptida dari suatu rantai polipeptida

3.2 SARAN
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu, saran dan kritik dari semua pihak sangat kami harapkan untuk kami jadikan sebagai bahan perbaikannantinya.

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, Edward, dan Fleed, Watton. 1988. Ilmu Pangan. Jakarta : UI Press.
Desrosier, N.W. 1987. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : UI Press.
Dwijoseputro. 1990. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Malang : Djambatan.
Indrawati, Tanti, dkk. 1992. Pembuatan Kecap Keong Sawah dengan Menggunakan
Enzim Bromelin. Semarang : Balai Pustaka dan Media Wiyata.
Made, Astawan. 2004. Tetap Sehat Dengan Produk Makanan Olahan. Surakarta :
Tiga Serangkai.
Muljohardjo, Muchji. 1984. Nanas dan Teknologi Pengolahannya. Yogyakarta :
Liberty.
Rukmana dan Yuniarsih. 2001. Aneka Olahan Ubi Kayu. Yogyakarta : Kanisius.
Timotius. 1982. Mikrobiologi Dasar. Salatiga : Universitas Kristen Satya Wacana.
Winarno, F.G. 1993. Pangan: Gizi, Teknologi dan Konsumen. Jakarta: Gramedia
Pustaka Utama.