MAKALAH MIKROBIOLOGI

FERMENTASI ASAM LAKTAT

Dosen:

“”

Oleh :

Muhammad Irfan ; 2013.05.025

AKADEMI GIZIKARYA HUSADA KEDIRI

2013 / 2014

i

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat

dan limpahan rahmat-Nya, kami telah menyelesaikan sebuah makalah yang

berjuduL Fermentasi Asam Laktat dengan tepat waktu.

Dengan meningkatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di

bidang gizi, maka menuntut peran aktif dari semua pihak termasuk peran aktif D-III

Gizi dalam melaksakan dan mengembangkan fungsi profesi sebagai calon-calon ahli

gizi.

Makalah ini diperuntukkan bagi semua warga STIKES KARYA HUSADA

KEDIRI. Semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk mempermudah maupun

memperjelas tentang profesi sebagai seorang ahli gizi yang mengharuskan seorang

ahli gizi bisa berperan aktif dalam kehidupan bermasyarakat.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, saran

dan kritik yang membangun dari semua pihak tertentu sangat kami perlukan.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

ii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................................. i

KATA PENGANTAR............................................................................................................... ii

DAFTAR ISI .............................................................................................................................. iii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ..............................

1.2 Tujuan ..............................

1.3 Manfaat ..............................

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Fermentasi Asam Laktat......................................................

2.2 Jenis Fermentasi Asam Laktat............................................................

2.3 Definisi Bakteri Asam Laktat .............................................................

2.4 Karakteristik Bakteri Asam Laktat...................................................

2.6 Manfaat Fermentasi Asam Laktat.....................................................

2.7 Produk Fermentasi Asam Laktat.......................................................

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan.................................................................................................

3.2 Saran..............................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

iii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Proses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan dengan

menggunakan aktivitas mikroorganisme secara terkontrol untuk meningkatkan keawetan

pangan dengan dioproduksinya asam dan atau alkohol, untuk menghasilkan produk dengan

karekateristik flavor dan aroma yang khas, atau untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan

nilai yang lebih baik. Proses fermentasi dalam pengolahan pangan mempunyai beberapa

keuntungan- keuntungan, antara lain :

- proses fermentasi dapat dilakukan pada kondisi pH dan suhu normal, sehingga tetap

mempertahankan (atau sering bahkan meningkatkan) nilai gizi dan organoleptik produk

pangan

- karakteristik flavor dan aroma produk yang dihasilkan bersifat khas, tidak dapat

diproduksi dengan teknik atau metode pengolahan lainnya

- memerlukan konsumsi energi yang relatif rendah karena dilakukan pada kisaran suhu

normal

- modal dan biaya operasi untuk proses fermentasi umumnya rendah dan teknologi

fermentasi umumnya telah dikuasi secara turun temurun dengan baik.

Banyak proses fermentasi yang melibatkan campuran berbagai mikroorganisme atau

seri populasi mikroorganisme yang berbeda sesuai dengan perubahan pH, perubahan

ketersediaan substrat atau pun perubahan lain yang terjadi selama proses fermentasi

berlangsung. Secara komersial, fermentasi asam laktat (fermentasi dengan hasil utama akhir

beruapa asam laktat).

4

1.2 TUJUAN

a. Tujuan umum

Makalah ini ditujukan bagi pembaca agar menambah wawasan dan

pengetahuan tentang Fermentasi Asam Laktat.

b. Tujuan khusus

Tujuan khusus dalam penyusunan makalah ini adalah unuk mengetahui :

a) Definisi Fermentasi Asam Laktat

b) Jenis Fermentasi Asam Laktat

c) Definisi Bakteri Asam Laktat

d) Karakteristik Bakteri Asam Laktat

e) Faktor Yang Mempengaruhi Fermentasi

f) Manfaat Fermentasi Asam Laktat

g) Produk Fermentasi Asam Laktat

1.3 MANFAAT

Makalah ini disusun dengan harapan dapat bermanfaat bagi pembaca, dan dapat

menambah pengetahuan dan pengertian serta segala aspek tentang Fermentasi Asam

Laktat untuk tenaga di bidang kesehatan terutama Ahlih Gizi.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi merupakan suatu cara pengolahan melalui proses memanfaatkan

penguraian senyawa dari bahan-bahan protein kompleks. Protein kompleks tersebut terdapat

dalam tubuh ikan yang diubah menjadi senyawa-senyawa lebih sederhana dengan bantuan

enzim yang berasal dari tubuh ikan atau mikroorganisme serta berlangsung dalam keadaan

yang terkontrol atau diatur.

Pada proses fermentasi bakteri asam laktat juga ditambahkan garam sebagai

perangsang pertumbuhan bakteri asam laktat. Fermentasi asam laktat pada ikan merupakan

gabungan dari fermentasi garam dengan fermentasi asam laktat, contoh produk fermentasi

asam laktat yang saya buat adalah wadi.

Fermentasi adalah suatu aktivitas mikroba baik aerob maupun anaerob untuk

mendapatkan energi dimana terjadi perubahan atau transformasi kimiawi substrat organik

(Rahman, 1989).

Secara kimiawi, perubahan bahan pangan selama fermentasi disebabkan oleh enzim.

Enzim dapat dihasilkan oleh mikroba atau sudah terdapat dalam bahan pangan. Secara

biokimia fermentasi diartikan sebagai pembentukan energi melalui senyawa organik,

sedangkan aplikasinya dalam dunia industri fermentasi diartikan sebagai suatu proses untuk

mengubah bahan dasar menjadi suatu produk oleh massa sel mikroba. Didalam pengertian ini

termasuk juga proses anabolisme pembentukan komponen sel secara aerob (Wibowo, 1990).

Menurut Prescott and Dunn (1959) fermentasi pada umumnya menggunakan senyawa

organik berupa karbohidrat yang dapat digolongkan sebagai berikut :

-          bahan bergula, seperti tebu, molase, bit gula dan cairan buah-buahan

-          bahan berpati, seperti jagung, ubi kayu dan kentang

-          bahan berselulosa, seperti kayu dan berbagai limbah industri pertanian

6

Dalam fermentasi, bakteri asam laktat akan menfermentasikan bahan pangan untuk

menghasilkan perubahan yang diinginkan dan yang terutama adalah terbentuknya asam laktat

dimana asam laktat akan menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya dan

menimbulkan rasa asam. Hal ini juga berakibat menghambat pertumbuhan dari beberapa jenis

mikroorganisme patogen lainnya. Seperti telah disebutkan bahwa produk yang dihasilkan dari

fermentasi bakteri asam laktat akan berbeda tergantung pada jenis bakteri asam laktatnya

apakah homofermentatif atau heterofermentatif (Daulay dan Rahman, 1992).

2.2 Jenis Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat terbagi menjadi dua jenis, yaitu homofermentatif (sebagian

besar hasil akhir merupakan asam laktat) dan heterofermentatif (hasil akhir berupa asam

laktat, asam asetat, etanol dan CO2). Secara garis besar, keduanya memiliki kesamaan dalam

mekanisme pembentukan asam laktat, yaitu piruvat akan diubah menjadi laktat (atau asam

laktat) dan diikuti dengan proses transfer elektron dari NADH menjadi NAD+. Pola fermentasi

ini dapat dibedakan dengan mengetahui keberadaan enzim-enzim yang berperan di dalam jalur

metabolisme glikolisis.

Pada heterofermentatif, tidak ada aldolase dan heksosa isomerase tetapi menggunakan

enzim fosfoketolase dan menghasilkan CO2. Metabolisme heterofermentatif dengan

menggunakan heksosa (golongan karbohidrat yang terdiri dari 6 atom karbon) akan melalui

jalur heksosa monofosfat atau pentosa fosfat. Sedangkan homofermentatif melibatkan aldolase

dan heksosa aldolase namun tidak memiliki fosfoketolase serta hanya sedikit atau bahkan sama

sekali tidak menghasilkan CO2. Jalur metabolisme dari yang digunakan pada homofermentatif

adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas. Beberapa contoh genus bakteri yang merupakan

bakteri homofermentatif adalah Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus, Pediococcus, dan

Lactobacillus; sedangkan contoh bakteri heterofermentatif adalah Leuconostoc dan

Lactobacillus.

7

2.3 Definisi Bakteri Asam Laktat

Bakteri asam laktat (BAL) adalah kelompok bakteri gram-positif yang tidak membentuk

spora dan dapat memfermentasikan karbohidrat untuk menghasilkan asam laktat.

Berdasarkan taksonomi, terdapat sekitar 20 genus bakteri yang termasuk BAL.

Beberapa BAL yang sering digunakan dalam pengolahan pangan adalah Aerococcus,

Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc,

Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, dan Weissella.

Dalam pengolahan makanan, BAL dapat melindungi dari pencemaran bakteri patogen,

meningkatkan nutrisi, dan berpotensi memberikan dampa positif bagi kesehatan manusia.

Urut-urutan jenis bakteri asam laktat pada proses fermentasi ditentukan terutama oleh

toleransinya terhadap asam. Misalnya pada susu, Streptococcus liquifaciens, S. lactis, dan

Streptococcus cremoris akan mengalami penghambatan jika kandungan asam laktat telah

mencapai sekitar 0,7 – 1,0 %.

Pada saat itu, bakteri-bakteri tersebut akan kalah berkompetisi dengan jenis bakteri

yang lebih tahan asam; misalnya Lactobacillus casei (tahan sampai 1,5 –2,0 % asam laktat) dan

Lactobacillus bulgaricus (2,5 –3,0% asam laktat).

Demikian juga pada fermentasi sayur asin, Lactobacilli adalah penghasil asam yang lebih

kuat daripada Streptococci. Diantara empat kelompok bakteri asam laktat, spesies-spesies

Streptococcus dan Pediococcus adalah bersifat homolaktat, Leuconostoc sp. Merupakan

heterolaktat, sedangkan Lactobacillus sp. bervariasi tergantung dari strain masing-masing.

Pada proses fermentasi bahan pangan yang berasam rendah (misalnya susu dan daging),

inokulum ditambahkan untuk memberikan jumlah mirkroorganisme yang cukup, sehingga akan

mencapai jumlah yang besar dalam jumlah yang lebih singkat (memperpendek masa

fermentasi) dan sekaligus menghambat pertumbuhan bakteri pathogen dan pembusuk.

Pada proses fermentasi yang lain, penambahan inokulum ini tidak diperlukan karena

jumlah mikroorganisme pada flora normal bahan pangan telah mencukupi untuk menurunkan

pH secara cepat, sehingga menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain yang tidak

dikehendaki.

8

2.4 Karakteristik Bakteri Asam laktat

Sebagian besar BAL dapat tumbuh sama baiknya di lingkungan yang memiliki dan tidak

memiliki O2 (tidak sensitif terhadap O2), sehingga termasuk anaerob aerotoleran. Bakteri yang

tergolong dalam BAL memiliki beberapa karakteristik tertentu yang meliputi: tidak memiliki

porfirin dan sitokrom, katalase negatif, tidak melakukan fosforilasi transpor elektron, dan

hanya mendapatkan energi dari fosforilasi substrat. Hampir semua BAL hanya memperoleh

energi dari metabolisme gula sehingga habitat pertumbuhannya hanya terbatas pada

lingkungan yang menyediakan cukup gula atau bisa disebut dengan lingkungan yang kaya

nutrisi. Kemampuan mereka untuk mengasilkan senyawa (biosintesis) juga terbatas dan

kebutuhan nutrisi kompleks BAL meliputi asam amino, vitamin, purin, dan pirimidin.

Berdasarkan studi genetika, beberapa sifat BAL yang berhubungan dengan fermentasi

cenderung disandikan oleh gen-gen di [[plasmid]] (DNA ekstrakromosomal). Sifat-sifat yang

dimaksud meliputi produksi proteinase, metabolisme karbohidrat, transpor sitrat, produksi

eksopolisakarida, produksi bakteriosin, dan resistensi terhadap bakteriofag. DNA plasmid dapat

ditransfer antarbakteri dengan beberapa mekanisme, seperti konjugasi yang umum terjadi

pada Lactococcus sehingga sifat-sifat tersebut dapat menyebar.

2.5 Manfaat Fermentasi Asam Laktat

Sebagian bakteri asam laktat berpotensi memberikan dampak positif bagi kesehatan

dan nutrisi manusia, beberapa di antaranya adalah meningkatkan nilai nutrisi makanan,

mengontrol infeksi pada usus, meningkatkan digesti (pencernaan) laktosa, mengendalikan

beberapa tipe kanker, dan mengendalikan tingkat serum kolesterol dalam darah. Sebagian

keuntungan tersebut merupakan hasil dari pertumbuhan dan aksi bakteri selama pengolahan

makanan, sedangkan sebagian lainnya hasil dari pertumbhan beberapa BAL di dalam saluran

usus saat mencerna makanan yang mengandung BAL sendiri.

Bakteri asam laktat dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain dengan memproduksi

protein yang disebut bakteriosin. Salah satu contoh bakteriosin yang dikenal luas adalah nisin,

diproduksi oleh Lactobacillus lactis ssp. lactis. Nisin dapat menghambat pertumbuhan beberapa

bakteri, yaitu Bacillus, Clostridium, Staphylococcus, dan Listeria. Senyawa bakteriosin yang

diproduksi BAL dapat bermanfaat karena menghambat bakteri patogen yang dapat merusak

makanan ataupun membayakan kesehatan manusia, sehingga keamanan makanan lebih

terjamin.

9

Selain bakteriosin, senyawa antimikroba (penghambat bakteri lain) yang dapat

diproduksi oleh BAL adalah hidrogen peroksida, asam lemah, reuterin, dan diasetil. Senyawa-

senyawa tersebut juga berfungsi untuk memperlama masa simpan dan meningkatkan

keamanan produk pangan. BAL menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) untuk melindungi

selnya terhadap keracunan oksigen. Namun, H2O2 dapat bereaksi dengan senyawa lain

(contohnya tiosianat endogen dalam susu mentah) hingga menghasilkan senyawa penghambat

mikroorganisme lain. Mekanisme ini disebut sebagai sistem antimikroba laktoperoksidase.

Asam laktat dan asam lemah lain yang dihasilkan BAL dapat memberikan efek bakterisidal

untuk bakteri lain karena pH lingkungan dapat turun menjadi 3-4,5. Pada pH tersebut, BAL

tetap dapat hidup sedangkan bakteri lain, termasuk bakteri pembusuk makanan yang

merugikan akan mati. Reuterin adalah senyawa antimikrobial efektif untuk melawan berbagai

jenis bakteri (bersifat spektrum luas), yang diproduksi oleh Lactobacillus reuteri selama

pertumbuhan anaerobik terjadi dengan keberadaan gliserol. Diaseteil adalah senyawa yang

menentukan rasa dan aroma mentega, serta aktif melawan bakteri gram negatif, khamir,

kapang.

Sebagian BAL dapat mengurangi jumlah bakteri patogen secara efektif pada hewan

ternak, contohnya bakteri jahat E. coli dan Salmonella. Di samping itu, BAL juga dikonsumsi

manusia dan hewan sebagai bakteri probiotik, yaitu bakteri bakteri yang dimakan untuk

meningkatkan kesehatan atau nutrisi tubuh. Beberapa spesies BAL merupakan probiotik yang

baik karena dapat bertahan melewati pH lambung yang rendah dan menempel atau melakukan

kolonisasi usus. Akibatnya, bakteri jahat di usus akan berkurang karena kalah bersaing dengan

BAL.

2.6 Produk Fermentasi Asam Laktat

1. Wadi

Menurut Estiawati (1993), wadi adalah salah satu produk ikan awetan yang diolah

secara tradisional dengan metode penggaraman dan dilanjutkan dengan proses fermentasi.

Wadi adalah ikan yang masih utuh namun menghasilkan aroma fermentatif, bentuknya tidak

mengalami perubahan atau tetap serupa dengan bahan baku dan merupakan salah satu olahan

tradisional Kalimantan Selatan.

Ikan yang umum diolah menjadi wadi adalah ikan Betok (Anabas testudineus), ikan

Gabus (Channa striata) dan ikan air tawar pada umumnya, tetapi tidak tertutup kemungkinan

juga untuk ikan laut. Berdasarkan hasil penelitian Junaidi (2005) dan Ranggono (2005), cumi-

10

cumi juga dapat diolah menjadi produk wadi dan disukai oleh konsumen karena teksturnya

lebih lunak dibandingkan dengan cumi-cumi kering.

Wadi ikan betok adalah produk fermentasi yang berbentuk ikan utuh semi basah, kulit

berwarna hitam, bertekstur liat dengan aroma spesifik, serta mempunyai rasa yang sangat asin.

Pada prinsipnya, wadi dibuat dengan cara penggaraman kering (pickling) dengan konsentrasi

garam 20-50% b/b pada suhu kamar selama tujuh hari hingga beberapa bulan di dalam suatu

wadah tertutup rapat (Khairina, 1989).

Prinsip pengolahan wadi dengan proses fermentasi garam dan fermentasi laktat, dan

berdasarkan hasil penelitian Khairina (2000), Ariyati (2004) konsentrasi garam yang

digunakan pada pengolahan wadi ikan betok adalah 16% berdasarkan penelitian Ranggono

(2005) untuk mengurangi kandungan garam dalam produk wadi cumi-cumi tidak terlalu asin

dapat ditambahkan variasi antara garam 12% dengan gula merah 10%.

Proses pengolahan wadi ikan betok sebagai berikut :

1. Ikan Betok (Anabas testudineus) segar disiangi, disuci bersih kemudian ditiriskan.

2. Dilakukan penggaraman dengan cara pickling dalam suatu wadah tertutup rapat.

Garam yang digunakan 16% selama 7 hari sampai terbentuk cita rasa dan aroma

khas wadi.

11

BAB III

PENUTUP

1.1 Kesimpulan

Proses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan dengan

menggunakan aktivitas mikroorganisme secara terkontrol untuk meningkatkan keawetan

pangan dengan diproduksinya asam dan atau alkohol, untuk menghasilkan produk dengan

karekateristik flavor dan aroma yang khas, atau untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan

nilai yang lebih baik.

1.2 Saran

Demikian makalah yang berjudul “Fermentasi Asam Laktat ” telah terselesaikan. Kami

sadar, bahwa isi dari makalah ini masih memiliki kekurangan. Untuk itu, kami mengharap kritik

dan saran demi penyempurnaan makalah ini.

12

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi

http://kefirbekasi.blogspot.com/2013/06/normal-0-false-false-false-en-us-x-none_3.html

http://lordbroken.wordpress.com/2010/08/25/fermentasi-asam-laktat/

http://matakristal.com/fermentasi-asam-laktat-dan-alkohol/

http://meymeyrahma.blogspot.com/2012/03/bakteri-asam-laktat.html

http://www.biologi-sel.com/2013/03/fermentasi-asam-laktat.html

http://www.cantikinfo.net/2012/12/cara-membuat-wadi-dengan-mudah.html

http://www.slideshare.net/arbydjactpartii/fermentasi-25025772

13