LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

MIKROBIOLOGI

FERMENTASI

DISUSUN OLEH :

Nama : Angga Teja Kusuma

NIM : 0470.0006

Kelompok : B4

2005

JURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG1. PENDAHULUAN

1.1 Tinjauan Pustaka

Proses fermentasi sering didefinisikan sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam

amino secara anaerobik, yaitu tanpa memerlukan oksigen. Fermentasi dapat terjadi

karena adanya mikroba penyebab fermentasi pada subrat organik yang sesuai

(Fardiaz, 1992).

Fermentasi adalah pemecahan gula menjadi alkohol dan CO2. Hasil fermentasi

tergantung jenis bahan pangan (substrat), macam mikroba dan proses metabolismenya.

Pada prinsipnya semua mikroorganisme menggunakan karbon sebagai substrat

utamanya baru kemudian nitrogen. Sehingga hampir semua bahan yang mengandung C

(karbon) dan N (nitrogen) dapat digunakan sebagai medium fermentasi yang sempurna

untuk menghasilkan alkohol. Sumber C dan N alami dapat ditemukan pada buah

maupun sayur. Buah yang mengandung gula tinggi dapat digunakan sebagai medium

yang baik serta bahan alami lain dapat digunakan sebagai sumber N (Winarno et al.,

1980).

Fermentasi adalah semua proses metabolisme atau katabolisme atau bioenergi yang

menggunakan senyawa organik sebagai akseptor elektron terminal atau terakhirnya.

Proses fermentasi biasanya berlangsung dengan fosforilasi tingkat substrat, tanpa

perantara sitokrom, dan oleh jasad renik anaerob fakultatif atau anaerob mutlak.

Berdasarkan substratnya, dikenal fermentasi karbohidrat dan fermentasi senyawa

nitrogen organik (Timotius, 1982).

Peragian atau fermentasi merupakan proses metabolisme yang menghasilkan produk-

produk pemecahan dari substrat organik, yang berfungsi sebagai donor atau akseptor

hidrogen. Oksigen tidak ikut serta dalam proses peragian. Banyak peragian bersifat

anaerob obligat. Yang lain anaerob fakultatif yang mampu tumbuh dalam

lingkungannya tanpa atau dengan oksigen, dalam hal ini oksigen akan menekan

peragian dan menguntungkan respirasi. Peragian normal dari glukosa menjadi etanol

dan CO2 oleh ragi terjadi melalui alur fruktosa difosfat (Schlegel & Schmidt, 1994).

Proses fermentasi ini akan menyebabkan perubahan warna, flavor, meningkatkan mutu,

dan mengawatkan bahan pangan (Rahman, 1992).

Fermentasi merupakan proses metabolisme dimana karbohidrat dan campurannya

dioksidasi dengan melepas energ (Jay, 1986).

Fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :

1. Oksigen

Harus diatur sebaik mungkin untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan

mikroba, misalnya pada ragi yang menghasilkan alkohol dari gula akan lebih baik

dalam keadaan anaerobik.

2. Pengaturan suhu

Sangat menentukan macam mikroba yang dominan selama fermentasi.

3. Adanya mikroba yang sesuai didalam suatu kultur murni.

4. Adanya enzim yang berpengaruh

(Fardiaz, 1992).

Faktor penting dalam proses fermentasi :

1. Terciptanya keadaan anaerobik.

2. Adanya enzim.

3. Pengaturan suhu untuk fermentasi. ( Gaman & Sherrington, 1994 ).

Secara umum reaksi dalam proses fermentasi adalah sebagai berikut :

mikroorganisme

C6H12O6 + O2 ---------------------> CO2 + C2H6O + ENERGI

(gula) (oksigen) (gas) (alkohol)

( Vancleave, 1990 ).

Fermentasi glukosa pada prinsipnya terdiri dari dua tahap. Dalam tahap pertama

fermentasi glukosa selalu terbentuk asam piruvat. Pada jasad renik dikenal empat jalur

pemecahan glukosa menjadi asam piruvat, yaitu: yang pertama adalah jalur Embeden-

Meyerhoff-Parnas (EMP) atau glikolisis, ditenukan pada fungi dan kebanyakan bakteri,

serta pada hewan dan manusia. Yang kedua adalah jalur ED hanya ditemukan pada

beberapa bakteri. Yak ketiga adalah jalur HMF yang ditemukan pada berbagai

organisme. Dan yang terakhir adalah jalur FK, hanya ditemukan pada bakteri laktobasili

heterofermentatif. (Fardiaz, 1992)

Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi pada

substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan

sifat bahan pangan, sebagai akibat dari pemecahan kandungan bahan-bahan pangan

tersebut. Sebagai contoh misalnya buah atau sari buah dapat menghasilkan rasa dan bau

alkohol, ketela pohon dan ketan dapat berbau alkohol atau asam (tape), susu menjadi

asam dan lain-lain (Winarno, 1984).

Yeast adalah organisme uniseluler berukuran kira-kira 5-10 kali lebih besar daripada

bakteri. Secara morfologi, yeast dapat berbentuk ellips, bulat dan pada beberapa kasus

silindris. Sebagian besar yeast berkembangbiak secara aseksual dengan proses yang

disebut pertunasan. ( Cappuccino & Sherman, 1983).

Tepung ragi yang digunakan dalam proses fermentasi mengandung sejumlah

mikroorganisme seperti kapang, khamir dan bakteri (Astawan & Mila, 1991 ).

Secara umum, yang dimaksud dengan tape adalah suatu produk dari bahan – bahan

sumber pati, seperti ubi, dan ketan, dengan melibatkan ragi dalam proses

pembuatannya. Cita rasa tape yang manis dan sedikit asam dibentuk melalui

serangkaian proses (Astawan & Mila, 1991 ).

Singkong dapat dikonsumsi dengan direbus atau digoreng, dan memilliki rasa yang khas

pula. Tetapi bila difermentasi, singkong dapat menjadi bahan pangan yang disebut

dengan tape, yaitu bahan pangan yang akan memiliki rasa dan aroma alkohol. Dan

selain itu juga memiliki rasa yang enak pula (Schlegel & Smchmidt, 1994).

Prosedur pembuatan tape singong adalah singkong segar dikupas, dipotong-potong

dengan ukuran 3-10 cm, disuse dan dikukus. Setelah dingin, dimasukkan ke dalam

keranjang bamboo yang dilapisi dengan daun pisang. Kemudian ditaburi dengan tepung

ragi tape lapis demi lapis. Keranjang bamboo ditutupi dengan daun pisang. Inkubasi

dilakukan pada suhu ruang selama 6 hari (Astawan & Mila, 1991 ).

Tekstur yang lunak pada tape singkong disebabkan karena adanya aktivitas enzim yang

terjadi dalam proses fermentasi. Salah satu enzim yang bekerja adalah enzim amilase

yang mengubah zat pati menjadi glukosa ( Rahman, 1992 ).

Ragi atau khamir mengubah gula yang ada menjadi etanol dan CO2. Beberapa

karakteristik yang harus diperhatikan dalam proses fermentasi adalah pH, sumber energi

bagi khamir, O2, suhu dan strain dari khamir. Proses fermentasi meliputi dua tahap yaitu

fermentasi utama dan fermentasi lanjutan. Pada fermentasi utama terjadi pengubahan

gula (glukosa, sukrosa, maltosa dan maltotriosa) oleh khamir menjadi alkohol, CO2 dan

kalori (Arpah, 1993).

Arti penting khamir secara ekonomis terletak pada kemampuannya memecah pangan

karbohidrat menjadi alkohol dan C02. Proses ini diketahui sebagai fermentasi alkohol,

adalah proses anaerob, yakni tanpa O2. Khamir ini memiliki sekumpulan enzim yang

diketahui sebagai zymase yang berperanan pada fermentasi senyawa gula, seperti

glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan C02. Fermentasi alkohol dapat dinyatakan

dengan persamaan reaksi berikut :

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

glukosa etanol karbondioksida

Jika pemberian oksigen berlebihan, sel khamir akan melakukan respirasi secara aerobik.

Dalam keadaan demikian enzim khamir dapat memecah gula lebih sempurna dan

dihasilkan C02 dan H2O. Reaksi :

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O

glukosa oksigen karbondioksida air

(Gaman & Sherrington, 1994).

Salah satu contoh khamir adalah Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cereviceae

dapat digunakan dalam proses fermentasi alkohol karena mampu memecah bahan

pangan berkarbohidrat tinggi menjadi alkohol dan CO2. Proses ini diketahui sebagai

fermentasi alkohol, adalah proses anaerob, yakni terjadi tanpa oksigen. Khamir

memiliki sekumpulan enzim yang diketahui sebagai zymase yang berperanan pada

fermentasi senyawa gula, seperti glukosa menjadi etanol ( etil alkohol ) dan

karbondioksida. Jika pemberian oksigen berlebihan, sel khamir akan melakukan

respirasi secara aerobik. Dalam keadaan demikian enzim khamir dapat memecah

senyawa gula lebih sempurna, dan akan dihasilkan karbondioksida dan air ( Gaman &

Sherrington, 1994 ).

Khamir termasuk fungi, tetapi dibedakan dari kapang karena bentuknya yang terutama

uniseluler. Reproduksi vegetatif pada khamir umumnya dengan cara pertunasan.

Sebagai sel tunggal, khamir tumbuh dan berkembang biak lebih cepat dibandingkan

dengan kapang yang tumbuh dengan pembentukan filamen. Khamir juga lebih efektif

dalam memecah komponen ilmiah dibandingkan dengan kapang karena mempunyai

perbandingan luas permukaan dengan luas volume (Fardiaz, 1992).

Ragi roti ( S. cerevisiae ) akan tumbuh baik pada keadaan aerob tetapi akan melakukan

fermentasi gula jauh lebih cepat pada keadaan anaerob ( Winarno et al., 1980 ).

Biji kedelai memiliki kemampuan memproduksi invertase yang akan teraktivase pada

masa perkecambahan. Rhizopus oligosporus mampu memanfaatkan monosakarida

kedelai dengan baik, dan senyawa gula (glukosa) mendorong perkecambahan spora

jamur (Kasmidjo, 1990).

Beberapa bau tidak enak disebabkan fermentasi yang tidak benar yaitu oleh oksidasi

lemak, lainnya berhubungan dengan kelebihan asam asetat, kandungan sulfur yang

volatil dan infeksi mikroorganisme. Kemungkinan off flavour lain disebabkan dari

produk yang teroksidasi. Kualitas dari minuman beralkohol ditentukan dari kandungan

substansi volatil yang terdapat pada buah. Kebanyakan dari substansi volatil itu

dihasilkan melalui proses fermentasi. Etanol adalah komposisi utama yang dihasilkan

( Davidek et al., 1990 ).

Inokulum tempe disebut juga starter tempe dan banyak pula yang menyebut dengan ragi

tempe. Starter tempe adalah bahan yang mengandung biakan jamur tempe, digunakan

sebagai agensia pengubah kedelai rebus menjadi tempe. Kualitas tempe sangat

dipengaruhi oleh kualitas starter yang digunakan untuk inokulasinya (Kasmidjo, 1990).

Kapang dari jenis Rhizopus merupakan organisme terpenting dalam fermentasi tempe.

Spesies yang sering digunakan dan memegang peranan penting dalam pembuatan tempe

adalah Rhizopus oligosporus dan R. oryzae. Kapang-kapang jenis lain yang terkandung

dalam tempe adalah R. stolonifer dan R. arrhizus (Rahman, 1992).

Dalam pembuatan tempe digunakan galur Rhizopus Oligosporus yang berhasil diisolasi,

sifat-sifat dari galur ini adalah

Mampu tumbuh cepat pada suhu 30-40oC, pertumbuhan miselium tampak

setelah fermentasi berlangsung 12 jam dan selesai setelah 18-20 jam

Tidak dapat menfermentasi sukrosa

Mempunyai aktivitas lipolitik yang tinggi

Memproduksi antioksidan

Mampu menghasilkan tempe denga flavor dan aroma asli yang khas

Mampu tumbuh pada substrat pati biji-biji tanpa memproduksi asam-asam

organic dengan tingkat kosentrasi yang dapat menyebabkan tempe terasa asam

(Steinkraus, 1983).

Rhizopus oligosporus memiliki kemampuan proteolitik yang tinggi sehingga mampu

mendegradasi protein yang terdapat pada kedelai yang tergolong biji-bijian. Sifat dari

Rhizopus oligosporus yaitu mampu tumbuh cepat pada suhu 30–40oC, tidak

memfermentasi sukrosa, mempunyai aktivitas proteolitik yang tinggi, mempunyai

aktivitas lipolitik yang tinggi, memproduksi anti oksidan dan mampu tumbuh pada

substrat biji- bijian (Rahman, 1992).

Adanya miselia yang berwarna kehitaman di bagian tepi tempe, menunjukkan adanya

spora yang berasal dari kapang Rhizopus oligosporus yang sedang tumbuh pada substrat

tempe. Inokulum tempe juga dapat menggunakan massa spora yang diperoleh dari tepi

tempe yang menghitam. Hal ini disebabkan karena terjadinya aerasi yang berlebih pada

tepi tempe yang mendorong proses sporulasi dini inokulum yang berkualitas rendah.

Fragmen–fragmen miselia atau hifa tidak cocok inokulum karena mudah rusak dan

cepat mengalami dehidrasi (Kasmidjo, 1990).

Miselia yang dihasilkan oleh Rhizopus oligosporus ini berfungsi untuk mengikat kacang

kedelai menjadi sebuah sistem tempe yang padat dan kompak. Selain itu suhu untuk

pertumbuhan miselia yang optimum terjadi pada suhu 30oC tetapi produksi sporanya

pada suhu 32oC paling baik (Jay, 1986).

Penyimpanan inokulum tempe dan biakan murni jamur tempe harus dilakukan pada

suhu rendah dengan kelembaban yang rendah pula agar kemungkinan terjadinya

pengurangan potensi rendah. Sedangkan untuk mencegah terhadap kontaminasi oleh

mikroorganisme yang tidak dikehendaki, inokulum tempe dan biakan murni jamur

tempe harus disimpan dalam wadah yang bersih dan dalam keadaan kedap udara.

Persyaratan tersebutpun berlaku sekalipun penyimpanan dilakukan secara liofilisasi

(Kasmidjo, 1990).

1.2 Tujuan Praktikum

Tujuan praktikum ini adalah mengetahui proses fermentasi pada pembuatan tempe dari

kedelai dan tape dari singkong. Mengetahui reaksi yang terjadi pada saat fermentasi

berlangsung. Mengetahui perbedaan yang terjadi dengan dipakainya ragi atau kultur

mikroba.

2. MATERI DAN METODA

2.1 Materi

2.1.1 Bahan

Bahan yang diperlukan dalam praktikum ini adalah kedelai rebus yang sudah dikupas,

singkong rebus, ragi tape, Saccharomyces cerevisiae, Rhizopus Oligosporus, ragi

tempe.

2.1.2 Alat

Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah tabung reaksi, jarum ose, besek,

dan daun pisang.

2.2 Metoda

2.2.1 Pembuatan tape

Singkong rebus dimasukan kedalam besek atau wadah yang telah diberi alas daun

pisang. Kemudian inokulum dengan 1 gram ragi tape dan inkubasikan selama 3 hari.

Tekstur, aroma, rasanya diamati. Sedangkan pada kelompok 2 dan 3 inokulum yang

diberikan tidak berupa ragi tape tetapi berupa Saccharomyces cerevisiae, dan caranya

sama dengan menggunakan ragi tape.

2.2.2 Pembuatan tempe

Kedelai yang dipakai dalam praktikum sebelumnya harus sudah dikupas dan matang

serta sebelumnya direndam dulu selama 1 malam. Setelah direbus kedelai tersebut

didiamkan supaya kering (dianginkan jika perlu). Setelah kering masukan atau letakan

diatas daun pisang, kemudian diinokulum dengan ragi tempe untuk kelompok 4 dan

untuk kelompok 5 dan 6 menggunakan Rhizopus Oligosporus. Tempe yang setelah

diberi inokulum tersebut dibungkus dengan daun pisang yang ada dibawahnya tadi,

kemudian diinkubasikan selam 3 hari dan amati teksturnya, aromanya, warnanya.

3. HASIL PENGAMATAN

Kel Bahan Inokulum Keterangan

1 Singkong Ragi tape Tekstur : lunak

Aroma : alkohol

Rasa : kecut (masam)

Warna : kuning kecoklatan

2 Singkong S. cerevisiae Tekstur : lunak, tumbuh serabut

Aroma : alkohol

Rasa : kecut (masam)

Warna : kuning

3 Singkong S. cerevisiae Tekstur : lunak, berair, tumbuh

serabut

Aroma : alkohol

Rasa : kecut (masam)

Warna : kuning

4 Kedelai Ragi tempe Tekstur : kompak

Aroma : alkohol

Warna : bag. Pinggir & bawah

putih; bag. Tengah kuning

5 Kedelai R. oligoporus Tekstur : kompak

Aroma : bau agak busuk

Warna : bag. Pinggir putih; bag.

Tengah kuning

Miselia : tumbuh di bagian pinggir

6 Kedelai R. oligoporus Tekstur : berair, agak lengket,

keras

Aroma : busuk

Warna : coklat

Miselia : menyatu (tumbuh pada

semua bagian)

4. PEMBAHASAN

Praktikum yang dilakukan kali ini adalah fermentasi pada singkong dan kedelai untuk

membuat produk tape singkong dan tempe. Menurut Fardiaz (1992), proses fermentasi

sering merupakan proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik,

yaitu tanpa memerlukan oksigen. Zat pati merupakan zat utama yang akan dipecah

dalam proses fermentasi (Lay, 1994). Fermentasi adalah semua proses metabolisme atau

katabolisme atau bioenergi yang menggunakan senyawa organik sebagai akseptor

elektron terminal atau terakhirnya. Proses fermentasi biasanya berlangsung dengan

fosforilasi tingkat substrat, tanpa perantara sitokrom, dan oleh jasad renik anaerob

fakultatif atau anaerob mutlak. Berdasarkan substratnya, dikenal fermentasi karbohidrat

dan fermentasi senyawa nitrogen organik (Timotius, 1982).

Jalur EMP terdiri dari beberapa tahap yang masing-masing dikatalisis oleh enzim

tetentu. Jalur tersebut ditandai dengan terbentuknya fruktosa difosfat dilanjutkan dengan

pemecahan fruktosa difosfat, dilanjutkan dengan pemecahan fruktosa difosfat menjadi

dua molekul gliserida fosfat. Reaksi ini dikatalisis olehn enzim aldolase. Kemudian

terjadi raksi dehidrogenasi gliseraldehida fosfat (fosfogliseraldehida) yang merupakan

reaksi oksidasi menghasilkan energi yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP.

Reaksi ini dikatalisis oleh enzim gliseraldehida fosfat dehidrogenase. Atom hydrogen

terlepas dan ditangkap oleh nikotinamida-adenin-dinukleotida (NAD), membentuk

NADH2. Proses fermentasi berlangsung terus jika NADH2 dapat dioksidasi kembali

pada tahap kedua fermentasi sehingga melepaskan atom hydrogen kembali. Jadi NAD

berfungsi sebagai pembawa hydrogen dalam proses fermentasi. Energi yang dilepaskan

selama oksidasi gliseraldehida fosfat cukup untuk membentuk dua molekul ATP.

Karena satu molekul glukosa menghasilkan dua molekul gliseraldihida fosfat , maka

seluruhnya dibentuk empat molekul ATP. Tetapi karena dua molekul ATP dibutuhkan

untuk mengubah glukosa menjadi fruktosa difosfat, hanya tinggal dua molekul ATP

yang dapat digunakan untuk pertumbuhan untuk setiap molekul glukosa yang dipecah.

Reaksi keseluruhannya adalah:

Glukosa + 2 (ADP + 2NAD+ + Pi) 2 piruvat + 2 ATP + 2 (NADH+ H+)

Pada tahap kedua fermentasi, asam piruvat akan diubah menjadi produk-produk akhir

yang spesifik untuk berbagai proses fermentasi, menggunakan atom hidrogen yang

diproduksi pada tahap pertama fermentasi. Pada fermentasi glukosa oleh khamir melalui

jalur EMP, menghasilkan alkohol dengan reaksi :

C6H12O6 EMP 2 CH3CICOOH

(Glukosa) (Asam Piruvat)

2 NAD+ 2NADH + H+

2 CH3CH2OH 2 CH3CHO

(Etanol) (Asetaldehida)

Dalam reaksi di atas, asetildehida bertindak sebagai penerima hydrogen dalam

fermentasi, di mana hasil reduksinya oleh NADH2 menghasilkan etanol, dan NAD yang

teroksidasi kemudian dapat digunakan lagi untuk menangkap hydrogen. Reaksi

keseluruhannya menjadi:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

glukosa alkohol

(Fardiaz, 1992). Dalam praktikum yang mengandung glukosa adalah singkong dan

kedelai yang telah disiapkan. Kemudian karena adanya fermentasi oleh mikrobia

tertentu (Rhizopus oligoporus & Saccharomyces cerevisiae) dan ragi tape / tempe.

Dalam praktikum masing-masing kelompok melakukan percobaan fermentasi.

Kelompok 1, 2, dan 3 membuat tape dari singkong. Untuk kelompok 1 menggunakan

inokulum berupa ragi tape, sedang kelompok 2 dan 3 memakai inokulum

Saccharomyces cerevisiae. Kelompok 4, 5, dan 6 membuat tempe dari kedelai. Untuk

kelompok 4 inokulum yang dipakai adalah ragi tempe, sedang kelompok 5 & 6

memakai inokulum Rhizopus oligoporus. Baik dengan ragi maupun kultur relatif tiap-

tiap kelompok mampu untuk membuat tape dan kedelai. Perbedaan hanya pada warna,

tekstur, miselia, dan baunya saja. Proses fermentasi yang berhasil dipengaruhi oleh

beberapa faktor, yakni :

- Asam

- Alkohol

Kandungan alkohol yang terbentuk selama fermentasi anggur tergantung pada

kandungan gula dalam buah, macam ragi, suhu fermentasi dan jumlah O2. Seperti juga

mikroorganisme lain yang menghasilkan asam, ragi tidak tahan alkohol dalam kadar

tertentu.

- Mikroba

Fermentasi biasanya dilakukan dengan menggunakan kultur murni yang dihasilkan di

laboratorium. Kultur ini dapat disimpan dalam keadaan kering atau dibekukan. Kadang-

kadang tidak digunakan kultur murni untuk fermentasi.

- Suhu fermentasi

Menentukan macam mikroorganisme yang dominan selama fermentasi

- Oksigen

Harus diatur untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme

tertentu, misalnya ragi yang menghasilkan alkohol dari gula akan lebih baik dalam

keadaan anaerobik. Setiap mikroorganisme membutuhkan O2 yang berbeda jumlahnya

untuk pertumbuhan atau membentuk sel-sel baru dan untuk fermentasi. Contohnya, ragi

roti (S. cerevisiae) akan tumbuh baik pada keadaan aerob tetapi akan melakukan

fermentasi gula jauh lebih cepat pada keadaan anaerob (Winarno et al., 1980). Untuk

menghasilkan keberhasilan itu juga ada beberapa faktor lain yakni :

Faktor penting dalam proses fermentasi :

-Terciptanya keadaan anaerobik.

-Adanya enzim.

-Pengaturan suhu untuk fermentasi. ( Gaman & Sherrington, 1994 ).

Pada praktikum kelompok 1 yang memakai inokulum ragi tape menghasilkan tape

singkong yang lebih tua warnanya dari tape dengan inokulum Saccharomyces

cerevisiae. Bila difermentasi, singkong dapat menjadi bahan pangan yang disebut

dengan tape, yaitu bahan pangan yang akan memiliki rasa dan aroma alkohol. Dan

selain itu juga memiliki rasa yang enak pula (Schlegel & Smchmidt, 1994). Tepung ragi

yang digunakan dalam proses fermentasi mengandung sejumlah mikroorganisme seperti

kapang, khamir dan bakteri (Astawan & Mila, 1991 ).

Untuk kelompok 2 & 3 inokulum yang dipakai adalah Saccharomyces cerevisiae yang

termasuk dalam khamir. Khamir yang digunakan dalam fermentasi biasanya merupakan

spesies Saccharomyces yang bersifat fermentatif, tetapi dengan adanya oksigen,

S.cerevisiae dapat melakukan respirasi yaitu mengoksidasi gula menjadi karbondioksida

dan air (Fardiaz, 1992). Masing-masing khamir memiliki batas aktivitas air minimal

pada kisaran aktivitas air untuk pertumbuhan berbeda-beda, yaitu dipengaruhi oleh

berbagai faktor seperti kandungan nutrien substrat, pH, suhu, tersedianya oksigen, ada

tidaknya senyawa penghambat, dan sebagainya. Kisaran suhu untuk pertumbuhan

khamir umumnya yaitu dengan suhu optimum 25-300 C. Namun beberapa khamir dapat

tumbuh pada suhu 00 C atau kurang. Khamir lebih menyukai tumbuh pada keadaan

asam yaitu pada pH 4-4,5. Khamir tumbuh baik pada kondisi aerobik, tetapi yang

bersifat fermentatif dapat tumbuh secara anaerobik meskipun terlambat. Khamir

fermentatif memecahkan glukosa memalui proses glikolisis (Fardiaz, 1992). Ragi roti (

S. cerevisiae ) akan tumbuh baik pada keadaan aerob tetapi akan melakukan fermentasi

gula jauh lebih cepat pada keadaan anaerob ( Winarno et al., 1980 ). Bau alkohol yang

muncul berasal dari proses fermentasi yang dilakukan oleh khamir tersebut. Perubahan

juga terjadi pada tekstur dan rasanya. Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas

mikroba penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi

ini dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pangan, sebagai akibat dari pemecahan

kandungan bahan-bahan pangan tersebut. Sebagai contoh misalnya buah atau sari buah

dapat menghasilkan rasa dan bau alkohol, ketela pohon dan ketan dapat berbau alkohol

atau asam (tape), susu menjadi asam dan lain-lain (Winarno, 1984). Proses fermentasi

ini akan menyebabkan perubahan warna, flavor, meningkatkan mutu, dan mengawatkan

bahan pangan (Rahman, 1992). Tekstur yang lunak pada tape singkong disebabkan

karena adanya aktivitas enzim yang terjadi dalam proses fermentasi. Salah satu enzim

yang bekerja adalah enzim amilase yang mengubah zat pati menjadi glukosa ( Rahman,

1992 ). Pada pembuatan tape setelah diberi inokulum singkong-singkong ditaruh dalam

besek kayu (keranjang bambu). Prosedur pembuatan tape singong adalah singkong

segar dikupas, dipotong-potong dengan ukuran 3-10 cm, disuse dan dikukus. Setelah

dingin, dimasukkan ke dalam keranjang bamboo yang dilapisi dengan daun pisang.

Kemudian ditaburi dengan tepung ragi tape lapis demi lapis. Keranjang bamboo ditutupi

dengan daun pisang. Inkubasi dilakukan pada suhu ruang selama 6 hari

(Astawan&Astawan, 1991).

Pada kelompok 4, 5, dan 6 dibuat tempe dari kedelai. Kedelai yang dipakai sudah dalam

keadaan matang dan dikupas. Untuk kelompok 4 memakai ragi tempe sebagai

inokulum. Sedang kelompok 5 dan 6 memakai inokulum berupa Rhizopus oligoporus.

Inokulum tempe disebut juga starter tempe dan banyak pula yang menyebut dengan ragi

tempe. Starter tempe adalah bahan yang mengandung biakan jamur tempe, digunakan

sebagai agensia pengubah kedelai rebus menjadi tempe. Kualitas tempe sangat

dipengaruhi oleh kualitas starter yang digunakan untuk inokulasinya (Kasmidjo, 1990).

Pada kelompok 4 dan 5 diperoleh tempe yang kompak sedang pada kelompok 6

tempenya berair, agak lengket, dan keras (agak busuk). Pada fermentasi tempe,

diperlukan jenis mikrobia dari Rhizophus sp, khususnya Rhizophus oligosporus. Yaitu

jenis jamur yang akan menghidrolisa protein, lemak dan polisakarida. Pada proses

fermentasi tempe, hifa jamur tempe akan menembus biji kedelai dan tumbuh dengan

sumber makanannya yaitu kedelai itu sendiri. Perombakan dan pengambilan isi sel oleh

jamur ini tidak menyebabkan dinding sel kedelai rusak sehingga jamur akan mengikat

kedelai sampai berbentuk kompak atau padat. Fermentasi tempe memerlukan

kelembababan 60–70 % (Astawan & Astawan, 1991). Mungkin kedelai dari kelompok 6

masih terlalu lembab sehingga terkontaminasi mikrobia lain yang menyebabkan

kebusukan. Kelembaban biji selama proses fermentasi dipertahankan, tidak terjadi

kontak antara air yang terserap biji dengan biji yang sedang mengalami fermentasi agar

tidak terjadi kontaminasi. Faktor kontaminasi dan rendahnya tingkat kemurnian

inokulum merupakan penyebab utama tidak stabilnya kualitas tempe yang dihasilkan

(Kasmidjo, 1990). Beberapa bau tidak enak disebabkan fermentasi yang tidak benar

yaitu oleh oksidasi lemak, lainnya berhubungan dengan kelebihan asam asetat,

kandungan sulfur yang volatil dan infeksi mikroorganisme. Kemungkinan off flavour

lain disebabkan dari produk yang teroksidasi. Kualitas dari minuman beralkohol

ditentukan dari kandungan substansi volatil yang terdapat pada buah. Kebanyakan dari

substansi volatil itu dihasilkan melalui proses fermentasi. Etanol adalah komposisi

utama yang dihasilkan ( Davidek et al., 1990 ).

Fermentasi tempe terutama dilakukan oleh jamur dari genus Rhizopus dengan strain

yang umum digunakan yaitu Rhizopus stolonifer, Rhizopus oryzae dan Rhizopus

oligosporus. Perlu diperhatikan bahwa ada suatu kriteria inokulum yang harus dipenuhi

dalam pembuatan tempe, yaitu harus cepat tumbuh, miselianya berwarna putih dan

dapat mengikat kacang kedelai sehingga dihasilkan tempe yang padat dan kompak, serta

dapat mengahsilkan rasa yang dapat diterima dan disukai konsumen. Kesemuanya itu

hanya dapat dipenuhi oleh strain Rhizopus oligosporus (Rahman,1992). Oleh karena itu

dalam praktikum kami memakai Rhizopus oligorpus sebagai inokulum. Miselia yang

dihasilkan oleh Rhizopus oligosporus ini berfungsi untuk mengikat kacang kedelai

menjadi sebuah sistem tempe yang padat dan kompak (Jay, 1986).

5. KESIMPULAN

Fermentasi adalah pemecahan gula menjadi alkohol dan CO2 secara anaerob

(tanpa oksigen).

Proses fermentasi akan menyebabkan perubahan warna, flavor, meningkatkan

mutu, dan mengawatkan bahan .

Fermentasi dipengaruhi oleh hal-hal sebagai berikut : Oksigen (anaerob),

pengaturan suhu, adanya mikroba yang sesuai didalam suatu kultur murni, dan

adanya enzim yang berpengaruh.

Ragi atau khamir mengubah gula yang ada menjadi etanol dan CO2.

Fermentasi tempe terutama dilakukan oleh jamur dari genus Rhizopus dengan

strain yang umum digunakan yaitu Rhizopus stolonifer, Rhizopus oryzae dan

Rhizopus oligosporus.

Saccharomyces cereviceae dapat digunakan dalam proses fermentasi alkohol

karena mampu memecah bahan pangan berkarbohidrat tinggi menjadi alkohol

dan CO2.

Rhizopus oligosporus memiliki kemampuan proteolitik yang tinggi sehingga

mampu mendegradasi protein yang terdapat pada kedelai yang tergolong biji-

bijian.

Starter (inokulum) tempe adalah bahan yang mengandung biakan jamur tempe,

digunakan sebagai agensia pengubah kedelai rebus menjadi tempe.

Miselia yang dihasilkan oleh Rhizopus oligosporus ini berfungsi untuk mengikat

kacang kedelai menjadi sebuah sistem tempe yang padat dan kompak.

6. DAFTAR PUSTAKA

Arpah, M. (1993). Pengawasan Mutu Pangan. Tarsito. Bandung.

Astawan, M. & M.W. Astawan. (1991). Teknologi Pengolahan Pangan Nabati Tepat Guna Akademika Pressindo. Bogor.

Cappucino, J.G & N.Sherman. (1983). Microbiology : A Laboratorium Manual. Addison Wesley Publishing Company Inc. USA.

Davidek, J., Velisek, J., Pokorny, J. ( 1990 ). Chemical Changes During Food Processing. Elsevier. New York.

Fardiaz, S. (1992). Mikrobiologi Pangan 1. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Gaman, P. M. & K. B. Sherrington. ( 1994 ). Ilmu Pangan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Jay, J. M. (1986). Modern Food Microbiology. Van Nostrand Reinhold. New York.

Kasmidjo, R.B. (1990). Tempe, Mikrobiologi Dan Biokimia, Pengolahan Serta Pemanfaatannya. PAU Pangan Dan Gizi UGM Press. Yogyakarta.

Rahman, A. (1992). Teknologi Fermentasi. Penerbit Arcan. Jakarta.

Schlegel, H.G. & K.Schmidt. (1994). Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Steinkraus. (1983). Microbology Commings Publishing Company Inc. USA.

Timotius, K. H. (1982). Mikrobiologi Dasar. Universitas Kristen Satya Wacana. Salatiga.

Vancleave, J.P. (1990). Gembira Bermain Dengan Biologi. Pustaka Utama Grafisi. Jakarta.

Winarno, F. G.; S. Fardiaz & D. Fardiaz. ( 1980 ). Pengantar Teknologi Pangan. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Winarno,FG. (1984).Pengantar Teknologi Pangan.PT Gramedia Pustaka Utama.Jakarta.

7. LAMPIRAN