MAKALAH ETNOSAINSDESKRIPSI SAINS ILMIAH DARI PROSES FERMENTASI KECAP MERK UDANG DAN KECAP MERK LEO SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOTEKNOLOGI BERBASIS ETNOSAINS

Disusun oleh: Kelompok 8 ( Rombel 01)1. Noviani Ambarwati 40014100111. Frieda Wijayanti40014100131. Sujiono40014100081. Rahmawati 40014100021. M. Irsyad 4001410016

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPAFAKULTAS ILMU DAN PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI SEMARANG2013PENDAHULUANIndonesia merupakan negara agraris. Salah satu hasil pertanian Indonesia yaitu kacang-kacangan yakni seperti kacang kedelai, kacang tanah, koro, dan lain-lain yang merupakan bahan pangan sumber protein dan lemak nabati yang sangat penting dalam kehidupan. Kacang-kacangan lebih mudah terkena jamur (aflatoksin) sehingga mudah menjadi layu dan busuk. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu diawetkan. Hasil olahan kedelai dapat dibuat menjadi tempe, tahu, susu, dan kecap. Di Indonesia kecap digunakan sebagai penyedap makanan. Kecap merupakan jenis makanan hasil fermentasi yang berwarna coklat, kental dan mengandung protein. Pembuatan kecap di Indonesia sebagian besar masih dalam skala rumah tangga. Salah satu industri rumah tangga pembuat kecap yaitu pabrik kecap merk udang dan kecap merk leo di Purwodadi, Grobogan.. Produksi kecap tersebut masih menggunakan teknologi tradisional yaitu hanya menggunakan peralatan sederhana. Proses pemasakan/perebusan kecap tersebut masih menggunakan kayu bakar. Dalam proses pembelajaran IPA selama ini cenderung hanya mengutamakan pengembangan aspek intelektual dengan bahan ajar/buku teks pegangan guru yang menjadi sumber belajar utama dan guru berperan sebagai teacher center learning. Hal tersebut menyebabkan peserta didik kurang aktif dalam proses pembelajaran. Metode yang dapat digunakan adalah observasi dan kujungan ke suatu industri, sehingga peserta didik akan lebih aktif dalam belajar dan berperan sebagai student center learning. Pembelajaran yang bisa menggunakan metode observasi dan kunjungan industri dalam pembelajaran IPA yaitu bioteknologi. Kecap merupakan contoh produk bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme yaitu Aspergillus sp dan Rhizopus sp dalam proses fermentasi kedelai hitam. Kecap merupakan contoh bioteknologi konvensional yaitu proses pembuatan produk yang biasanya dilakukan hanya berdasarkan pengalaman yang didapat secara turun-temurun tanpa memahami bagaimana prinsip proses pembuatannya. Selama ini pembuat kecap hanya menganggap cara pembuatan kecap tersebut diperoleh secara turun-menurun, dan tidak ada hubungannya dengan kegiatan pembelajaran IPA di sekolah. Selain itu, peserta didik juga kurang mengetahui bahwa proses pembuatan kecap juga menggunakan prinsip-prinsip sains. Untuk menjelaskan proses pembuatan kecap secara ilmiah dapat memberikan apresiasi peserta didik terhadap pembuat kecap yang dapat meningkatkan keterampilan sains serta hasil belajar siswa. Sehingga diperlukan adanya perangkat pembelajaran IPA dengan pendekatan etnosains. Dengan adanya perangkat pembelajaran IPA dengan pendekatan etnosains diharapkan dapat digunakan sebagai solusi untuk mengatasi masalah tersebut.Pendekatan etnosains merupakan strategi penciptaan lingkungan belajar dan perancangan pengalaman belajar yang mengintegrasikan budaya sebagai bagian dari proses pembelajaran. Pembelajaran berpendekatan etnosains dilandaskan pada pengakuan terhadap budaya sebagai ekspresi dan komunikasi suatu gagasan dan perkembangan pengetahuan. Untuk itu diperlukan observasi mengenai proses pembuatan kecap merk udang dan kecap merk leo di Purwodadi. Sehingga dengan adanya observasi, peserta didik dapat mengetahui bahwa proses pembuatan kecap juga menggunakan prinsip-prinsip sains dan dapat digunakan sebagai sumber belajar bioteknologi melalui pendekatan etnosains. Selain itu, peserta didik dapat menumbuhkan jiwa entrepeneurship.

PEMBAHASANBerdasarkan hasil observasi di prabik kecap udang dan kecap leo di Purwodadi, kabupaten Grobogan menunjukkan bahwa proses pembuatan kecap juga menggunakan prinsip-prinsip sains. Berikut ini skema proses pembuatan kecap baik kecap udang dan kecap leo :

Berdasarkan hasil wawancara kepada pembuat kecap mengenai proses-proses ayang terjadi dalam pembuatan kecap untuk mengetahui pemahaman sains masyarakat dalam pembuatan kecap. Pembuat/pengrajin kecap menjawab pertanyaan sesuai pola pikir mereka mengenai proses pembuatan kecap. Mereka mengetahui proses pembuatan kecap dan dapat menjelaskan proeses yang terjadi dalam pembuatan kecap sesuai pengetahuan yang dimiliki selama ini (etnosains). Hasil wawancara tersebut nantinya akan digunakan sebagai perbadingan antara sains masyarakat dan sains ilmiah. Walaupun sebenarnya pengrajin/pembuat kecap tersebut sudah dapat menjelaskan proses pembuatan kecap sesuai pengetahuannya selama ini dari resep turun-temurun. Tetapi pengetahuan yang dimiliki pengrajin/pembuat kecap belum sesuai dengan proses pembuatan kecap secara ilmiah (sains ilmiah). Padahal proses pembuatan kecap menggunakan konsep-konsep IPA yang dapat digunakan sebagai sumber belajar peserta didik dalam kegiatan pembelajaran. Berikut ini tabel perbandingan sains masyarakat dan sains ilmiah dalam proses pembuatan kecap : 1. PENGERTIAN KECAP

SAINS MASYARAKATSAINS ILMIAH

Penyedap dalam suatu makanan agar makanan lebih enak.Kecap merupakan jenis makanan hasilfermentasi yang berwarna coklat, kental dan mengandung protein.

2. PROSES PEMBUATAN KECAPTAHAPANSAINS MASYARAKATSAINS ILMIAH

Pencucian kedelai hitamMenghilangkan kotoran kedelai hitam agar bersih.Menghilangkan kotoran yang dibentuk oleh bakteri asam laktat dan agar biji kedelai hitam tidak terlalu asam.

Perebusan kedelai hitamDirebus agar bisa difermentasi (diberi ragi)Sebagai proses hidrasi yaitu agar biji kedelai menyerap air sebanyak mungkin. Melunakkan biji kedelai supaya nantinyadapat menyerap asam pada tahap perendaman.

Pemberian jamur pada kedelai hitam (Fermentasi kedelai dengan jamur) selama 2 mingguKedelai hitam tersebut sampai seperti membuat tempe. (kajian Fermentasi kapang sangat berpengaruh terhadap kualitas kecap karena kapang akan mengeluarkan enzim yang memecah substrat menjadi senyawa-senyawa terlarut. Enzim-enzim yang terdapat pada kapang antara lain, amilase, invertase, protease (protease netral, protease asam, dan protease alkali), aminopeptidase, karboksi peptidase dan glutaminase (Isnariani, 1993).

Perendaman biji kedelai dengan larutan garam selama 2 mingguAgar air sisa perendaman kedelai hitam dapat digunakan sebagai bumbu kecap. Larutan garam berfungsi sebagai bahan pengawet dan penyeleksi kegiatan mikrobia. Selain itu, garam berfungsi untuk mengekstrak senyawa-senyawa nitrogen terlarut yang ada dalam kedelai terfermentasi kapang ke dalam larutan garam. Dengan demikian kecap yang dihasilkan mempunyai rasa dan aroma yang baik.

Penyaringan pertamaSari kedelai hitam yang diperoleh bersih.Proses pemisahan campuran dengan penyaringan (filtrasi) dengan saringan untuk memisahkan zat padat dari zat cair yaitu untuk memisahkan ampas kedelai hitam dengan sari kecap. Dimana sari kecap sebagai filtrat dan ampas kedelai sebagai residu.

Pemasakkan tahap 1 hingga mendidih beserta bumbu ( gula merah, air sisa perendaman larutan garam)Pemasakkan bertujuan agar sari kedelai hitam tersebut matang dan gurih.Zat cair dipanaskan sampai suhu tertentu akan mendidih. Penguapan yang terjadi di seluruh bagian permukaan zat cair disebut titik didih. Pada saat berada di titik didih air, suhu air cenderung tetap yaitu 100o C. Hal ini disebabkan energi kalor yang diberikan saat pemanasan digunakan untuk mengubah struktur molekul air. Kemudian air menjadi uap air.

Penyaringan keduaTekstur kecap agar lebih halus. Filtrat kecap hasil penyaringan pertama dilakukan penyaringan lagi agar dapat memisahkan zat padat dengan zat cair . sehingga tekstur filtrat yang dihasilkan lebih halus.

Pemasakkan kecap yang kedua hingga mendidihKecap tersebut agar lebih matang dan sempurna proses memasaknya.Zat cair dipanaskan sampai suhu tertentu akan mendidih. Penguapan yang terjadi di seluruh bagian permukaan zat cair disebut titik didih. Pada saat berada di titik didih air, suhu air cenderung tetap yaitu 100o C. Hal ini disebabkan energi kalor yang diberikan saat pemanasan digunakan untuk mengubah struktur molekul air. Kemudian air menjadi uap air.

Pengangkatan kecap dan diamkan satu malamAgar kecap menjadi dingin apabila panas tidak bagus untuk pengemasan.Perubahan suhu benda dari suhu panas ke suhu konstan agar terjadi pelepasan kalor. Apabila suhu kecap panas dimasukkan ke dalam botol gelas, maka pemuaian dalam gelas akan lebih besar daripada pemuaian luar gelas. Sehingga akan menimbulkan retakan pada botol gelas.

Pengemasan kecap dalam botol gelas.Kecap lebih praktis dalam penggunaanya.Gelas merupakan suatu produk yang dibuat melalui proses fusi yang dilanjutkan dengan pendinginan. Gelas bersifat inert yaitu tidak bisa bereaksi dengan produk. Selain itu, botol gelas mempunyai sifat ketahanan yang tinggi terhadap suhu sterilisasi. Sehingga kecap akan higienis.

3. LAIN-LAIN :SAINS MASYARAKATSAINS ILMIAH

Penggunaan kayu bakar dalam proses perebusan dan pemasakan kecap.Kecap terasa sedap dan gurih.kayu setelah pengarangan akan menjadi arang. Arang adalah suatu bahan padat yang berpori-pori dan merupakan hasil pembakaran yang mengandung unsur karbon (C).

Khasiat KecapAgar awet mudaKulit kedelai hitam merupakan antioksidan karena mengandung senyawa yang melindungi tubuh dari penyakit degenerativ dan penuaan dini.

Proses fermentasi kecap terdiri dari dua tahap, yaitu fermentasi kapang (solid stage fermentation) dan fermentasi moromi dalam larutan garam (brine fermentation). Kapang yang berperan dalam fermentasi kecap, antara lain Aspergillus oryzae, A. niger dan Rhizopus sp. Fermentasi kapang sangat berpengaruh terhadap kualitas kecap karena kapang akan mengeluarkan enzim yang memecah substrat menjadi senyawa-senyawa terlarut. Tahap selanjutnya adalah fermentasi moromi yaitu dengan melakukan perendaman hasil fermentasi kapang dalam larutan NaCl (garam) selama 2 minggu dengan tujuan Larutan garam berfungsi sebagai bahan pengawet dan penyeleksi kegiatan mikrobia. Selain itu, garam berfungsi untuk mengekstrak senyawa-senyawa nitrogen terlarut yang ada dalam kedelai terfermentasi kapang ke dalam larutan garam. Bahan yang digunakan dalam proses pembuatan kecap udang dan kecap Leo sama, namun kualitas bahan yang digunakan berbeda. Untuk kecap udang menggunakan bahan pilihan dan dengan kualitas tinggi. Bahan-bahan yang digunakan dalam membuat kecap udang adalah Gula merah dipilih dan dengan kualitas yang baik dari Purworejo, kedalai hitam berasal dari solo. Sedangkan untuk bahan pembuatan kecap leo hanya menggunakan bahan lokal dari Purwodadi baik dari kedelai hitam dan gula merah yang digunakan. Untuk penggunaan garam dan air dengan kualitas yang sama dari daerah Grobogan. Pemilihan bahan utama yaitu menggunakan kedelai hitam. Komposisi nutrisi kedelai hitam kering adalah protein 420 mg/g, lemak 224 mg/g, karbohidrat 340 mg/g, kalsium 6 mg/g, fosfor 5 mg/g, dan besi 0,1 mg/g. Jumlah produksi 450-600 botol kecap/tiap hari. Satu kali pembuatan kecap membutuhkan 15 kg kedelai hitam dan 200 kg gula merah. Biasanya setiap hari 3-5 kali pembuatan kecap. Daerah pemasaran kecap merk udang dan kecap merk leo hanya untuk sekitar daerah GROBOGAN yakni purwodadi, wirosari, toroh, gundih, pulokulon, sulur, penawangan, gubug, tegowanu, kedung jati dan lain-lain. Penjualan tiap botol kecap merk udang adalah Rp 16.000,00 dan harga jual kecap merk Leo adalah Rp 11.000,00 per botol. Laba yang diperoleh dari tiap botol kecap yaitu 20% dari harga jual. Jumlah tenaga kerja 12 orang dengan tugas masing-masing. Limbah pembuatan kecap dari proses penyaringan yaitu berupa ampas kedelai hitam digunakan untuk pakan terrnak yakni sapi.

PENUTUP Kesimpulan berdasarkan hasil observasi adalah:4. Proses pembuatan kecap merk Udang dan kecap merk Leo menggunakan mikroorganisme yaitu kapang Aspergillus sp dan Rhizopus sp melalui proses fermentasi yang merupakan contoh produk bioteknologi konvensional. 4. Pembuat/pengrajin kecap mengetahui proses pembuatan kecap secara turun menurun dan ada hubungan antara proses pembuatan kecap dengan konsep-konsep IPA yang merupakan sains masyarakat. 4. Proses pembuatan kecap sebenarnya menggunakan konsep-konsep IPA yang bersifat ilmiah yang merupakan sains ilmiah.4. Pendekatan yang digunakan dalam proses pembuatan kecap yaitu pendekatan etnosains yang mengintegrasi budaya dari sains masyarakat yang dihubungkan dengan sains ilmiah dalam proses pembelajaran dan sebagai sumber belajar bioteknologi. Saran : 3. Melakukan observasi lebih lanjut tentang pengaruh pertumbuhan mikroba pada proses pembuatan kecap.

DAFTAR PUSTAKA

Atmojo, SE. 2012. Profil Proses Keterampilan Sains dan Apresiasi Siswa Terhadap Pengrajin Tempe dalam Pendekatan IPA Berbasis Etnosains. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia. 1 (2) : 115-122.Septiani, Yona dkk. 2004. Kadar Karbohidrat, Lemak, dan Protein padaKecap dari Tempe. Jurnal Bioteknologi. 1 (2): 48-53.

LAMPIRAN 1