Pembahasan Fermentasi 321r44

Pembahasan Pada praktikum kali ini akan dilakukan fermentasi, fermentasi susu, fermentasi anggur dan fermentasi apel. Fermentasi merupakan proses yang berlangsung dalam keadaan anaerob, dimana dalam proses ini melibatkan aktivitas mikroorganisme mengubah bahan baku makanan tadi menjadi bahan makanan olahan. Fermentasi adalah proses penguraian gula menjadi alkohol dan co2 yang berlangsung karena adanya fermentasi, yang sebenarnya terdiri dari enzim enzim yang terdapat dalam ekstrak tersebut. Prinsip dari fermentasi adalah memperbanyak jumah mikroorganisme dan menggiatkan metabolisme dalam bahan pangan. Bahan baku yang paling banyak digunakan oleh mikroorganisme adalah karbohidrat dan glukosa tetapi mikroorganisme juga dapat menggunakan protein dan lemak. Beberapa manfaat dari fermentasi adalah pengawet makanan zat zat metabolit yang dihasilkan dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme pembusuk, penganekaragaman pangan, menginhibisi pertumbuhan mikroorganisme patogen dan meningkatkan nilai gizi. Pada percobaan pertama kami melakukan fermentasi susu yang menghasilkan produk yoghurt. Pada awalnya disiapkan susu fullcream untuk melihat aktivitas bakteri, susu full cream ini diseduh didalam gelas yang sudah berisi air panas dan sendok, lalu ditutup oleh plastik. Pembungkusan gelas oleh plastik ini bertujuan agar gelas dan sendok tetap steril dan uap air panas didalam gelas akan mensterilkan plastik yang membungkusnya. Setelah itu dinginkan, susu diinokulasikan dengan biakan bakteri yoghurt ( Streptococcus themophilus dan Lactobacillus bulgaricus) Kedua bakteri itu mengurai laktosa (gula susu) menjadi asam laktat dan berbagai komponen aroma dan citarasa. L. bulgaricus lebih berperan pada pembentukan aroma, sedangkan S. thermophilus lebih berperan pada pembentukan citarasa. Yoghurt dibuat dengan memasukkan bakteri spesifik ke dalam susu di bawah temperatur dan kondisi lingkungan yang dikontrol. Bakteri L. bulgaricus dan S. thermophlillus merombak gula susu alami dan melepaskan asam laktat sebagai produk sisa. Keasaman yang meningkat menyebabkan protein untuk membuat susu menjadi menggumpal, keasaman meningkat (pH=5-6) juga menghindari proliferasi bakteri patogen yang potensial. kemudian disimpan didalam inkubator dengan suhu 400C selama 24 jam. Setelah diinkubasi didapatkan youghurt dengan warna putih berbau asam (susu basi) berasa asam dengan pH 6. Produk yoghurt ini dapat dikonsumsi bila telah dihentikan proses fermentasinya pada suhu rendah. Pada percobaan kedua kami melakukan fermentasi anggur. Fermentasi anggur ini merupakan fermentasi alamiah tanpa bantuan bakteri. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari proses fermentasi glukosa dari sari anggur menjadi etanol oleh yeast (fermipan). Fermipan ini mengandung bakteri Saccharomyces cerevisiae yang bersifat anaerob fakultatif. Pada kondisi anaerobik,Saccharomyces cerevisiae menggunakan senyawaorganik sebagai akseptor terakhir pada jalur reaksi bioenergetik. Dalam hal ini yang digunakan glukosa dari substrat dengan hasil akhir perombakan berupa alkohol (etanol). Pada percobaan ini digunakan glukosa sebagai substrat utama. Hal ini disebabkan struktur model glukosa yang sederhana sehingga mudahdigunakan oleh Saccharomyces cerevisiae. Dalam percobaan pembuatan wine ini sari buah dipanaskan tujuannya ialah untuk sterilisasi, yaitu membunuh mikroba-mikroba yang mungkin telah terlebih dahulu mengkotaminasi sari buah yang dalam hal ini adalah sari buah anggur.

Perlu diketahui pengertian dari fermentasi adalah perubahan struktur kimia dari bahan-bahan organik dengan memanfaatkan agen-agen biologis terutama enzim sebagai biokatalis. Dalam percobaan ini sebelum fermentasi bakteri dibiakkan dalam starter terlebih dahulu. Tujuannya adalah supaya mikroba dapat beradaptasi dengan media. Media dan starter adalah sari anggur murni tanpa bahan tambahan lain. Dari pengamatan yang kita lakukan didapat bahwa wine dengan ekstrak anggur dari hari pertama sampai ketujuh, pHnya tetap yaitu 4. Warnanya berubah dari cokelat kekuningan menjadi kuning kecokelatan. Baunya pun berubah, dari bau apel busuk menyengat menjadi bau basi dan rasa awalnya yang tawar berubah menjadi hambar beralkohol. Perubahan bau, rasa dan warna itu sendiri juga diakibatkan oleh adanya aktivitas mikroorganisme selama proses fermentasi berlangsung dengan adanya perubahan ini, maka fermentasi dapat dikatakan berhasil. Aroma khas fermentasi, yaitu aroma asam alkoholik, dan rasanya berasa asam dan pahit. Perubahan warna larutan menjadi lebih jernih karena karbohidrat atau glukosa pada ekstrak diubah menjadi air, karbohidrat, alkohol dan energi (ATP). Sedang perbedaan pada pHnya. Hendaknya pH tersebut mengalami penurunan hingga 4-3, karena pada proses fermentasi pada pH netral menjadi kekeadaan asam Glukosa tersebut sangat mempengaruhi hasil fermentasi, karena pada proses fermentasi zat glukosa inilah yang dirombak menjadi alkohol dan karbon dioksida. Sehingga semakin banyak kandungan glukosa pada sari buah-buahan tersebut, maka hasil yang didapat akan semakin bagus. Pada percobaan ketiga kami melakukan fermentasi apel yang menghasilkan produk cuka apel.

KESIMPULAN

faktor yang mempengaruhi proses fermentasi : 1. suhu yang digunakan selama fermentasi akan mempengaruhi mikroba yang berperan dalam proses fermentasi. 2. Ph merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan pembentukan produk. bakteri biasanya tumbuh pada kisaran pH 4 - 8, khamir menyukai pH 3 - 4. 3. penyediaan oksigen adanya udara akan mempengaruhi populasi substrat bila tersedia oksigen dalam jumlah yang besar, maka populasi sel - sel khamir dipacu. bila produksi alkohol yang dikehendaki maka diperlukan suatu penyediaan oksigen yang sangat terbatas. 4. waktu dilihat dari pertumbuhan jasad renik terdapat fase-fase diantaranya fase adaptasi, fase logaritma, fase pertumbuhan lambat, dan fase kematian. 5. peranan gula dalam proses metabolisme khamir pertama berhubungan dengan penambahan gula menjadi alkohol dan karbondioksida. 1. Wine merupakan suatu minuman beralkohol yang dibuat dengan cara memfermentasi sari buah-buahan yang banyak mengandung glukosa. 2. Penggunaan starter pada pembuatan wine dilakukan untuk mempercepat reaksi dalam proses fermentasi. 3. Proses fermentasi sari buah dapat mengakibatkan perubahan warna, bau, rasa dan pH dari sari buah tersebut

Pembahasan Fermentasi merupakan proses pemecahan kandungan glukosa yang terdapat dalam bahan menjadi alkohol (etanol) oleh suatu mikroorganisme, pada percobaan ini berupa fermipan. Ragi ini dapat memecah bahan dasar berupa karbohidrat dan bahan bergula dan menghasilkan alkohol dan minuman dalam proses fermentasi. Oleh karena itu, bahan yang akan difermentasi harus memiliki kadar glukosa yang cukup tinggi. Adapun reaksi fermentasi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut : n C6H12O6 2n C2H5OH + 2CO2 Dalam proses fermentasi, terdapat beberapa faktor yang perlu diperhatikan agar fermentasi dapat berlangsung dengan baik. Faktor-faktor tersebut antara lain berupa jenis khamir (mikroorganisme), nutrien tambahan yang tidak dimiliki oleh cairan buah, kadar gula, pH, aerasi, temperatur dan waktu fermentasi. Jenis khamir yang umum digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae. Nutrien tambahan dapat berupa sumber fosfor, nitrogen, amonium fosfat dan ekstrak taoge. Aerasi digunakan dalam pembuatan starter, yaitu dalam proses memperbanyak diri dan adaptasi mikroorganisme. Percobaan kali ini bertujuan untuk membuat wine dari bahan sari buah-buahan dan mengamati daya fermentasi dan daya sacharifikasi enzim-enzim terhadap senyawa yang lebih sederhan. Untuk pembutan wine menggunakan bahan dasar, yaitu sari buah apel, pisang dan anggur. Pembuatan wine dari buah-buahan ini merupakan aplikasi dari proses fermentasi anaerob. Fermentasi anaerob adalah suatu proses fermentasi dimana zat-zat organik dikatabolisme tanpa kehadiran oksigen yang berarti tidak adanya akseptor elektron eksternal melainkan melalui keseimbangan reaksi oksidasi-reduksi internal. Produk dihasilkan selama proses penerimaan elektron yang dilepaskan saat pemecahan zar-zat organik. Zat-zat organik tersebut berperan sebagai akseptor dan donor elektron. Pada fermentasi, substrat hanya dioksidasi sebagian dan oleh karena itu hanya sedikit energi yang bisa dihasilkan. Glukosa sebagai substrat akan melepaskan elektron saat dirubah menjadi piruvat, namun elektron tersebut kemudian akan diambil piruvat untuk menjadi etanol. Proses fermentasi anaerob dijaga agar tidak ada oksigen yang masuk ke dalam larutan yang difermentasi. Etanol (alkohol) adalah hasil akhir dari fermentasi anaerob. Tahap awal dalam pembuatan wine ini adalah dengan pembuatan starter. Starter merupakan zat penggiat yang dapat mempercepat proses fermentasi, sehingga proses fermentasi tidak memerlukan waktu yang terlalu lama dan lebih cepat dalam mendapatkan hasil fermentasi yang diinginkan. Pembuatan starter bertujuan agar mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi dapat beradaptasi terlebih dahulu dengan lingkungannya dan dapat memperbanyak diri sehingga proses fermentasi dapat berlangsung cepat. Starter yang dibuat juga ditambahkan fermipan. Fermipan adalah suatu produk ragi yang dijual di pasaran. Fermipan mengandung Saccharomyces cerevisae yang berfungsi sebagai mikroorganisme yang membantu proses terjadinya fermentasi. Fermipan berguna untuk memecah glukosa yang dikandung buah-buahan untuk membentuk suatu produk akhir berupa alkohol. Starter yang telah dibuat, kemudian dicampur dengan ekstrak buah (apel, pisang dan anggur). Proses pembuatan wine harus berada dalam keadaan terisolasi dari udara luar oleh karena itu agar kedap udara, erlenmeyer ditutup dengan gabus, yang sebelumnya telah diberi lubang untuk tempat selang dan thermometer. Termometer digunakan untuk mengukur suhu dan selang lalu dihubungkan ke air kapur. Kemudian bagian atas erlenmeyer ditutup rapat dengan malam (lilin) agar proses fermentasi tersebut berlangsung pada keadaan anaerob atau tidak memerlukan oksigen bebas, selang sendiri berfungsi untuk mengalirkan gas CO2 yang terbentuk dari aktifitas khamir, hal ini bertujuan untuk mengetahui atau mendeteksi adanya mikroorganisme dengan menghasilkan CO2, dengan adanya CO2 dapat mengakibatkan air kapur menjadi bening sedangkan kegunaan air kapur untuk mengetahui apakah proses fermentasi dapat berlangsung

atau tidak. Produk samping dari proses fermentasi ini berupa CO2, dengan adanya air kapur kita dapat mengetahui ada tidaknya gas CO2 yang dihasilkan, karena air kapur akan mengeruh jika terdapat CO2. Selain itu penggunakan air kapur ini juga untuk pembasaan bahan yang difermentasi agar kondisi pH dari bahan tersebut tetap terjaga pada kondisi pH di mana mikroorganisme pengurai yang terdapat pada bahan dapat tetap bertahan hidup. Proses pembuatan wine dibantu oleh mikroba, yaitu khamir Saccharomyces cerevisae. Proses fermentasi ini dibantu oleh enzim zymose yang didapatkan dari Saccharomyces cerevisae. Untuk semua mikroorganisme membutuhkan energi yang diperoleh dari metabolisme bahan pangan, dimana organisme berada didalamnya. Bahan baku yang digunakan miroorganisme adalah glukosa. Reaksi adanya aroma asam alkoholik pada fermentasi wine adalah: C6H12O6 S. cerevisae 2C2H5OH + 2CO2 Dari pengamatan yang kita lakukan didapat bahwa wine dengan ekstrak apel dari hari pertama sampai ketujuh, pHnya tetap yaitu 4. Warnanya berubah dari cokelat kekuningan menjadi kuning kecokelatan. Baunya pun berubah, dari bau apel busuk menyengat menjadi bau basi dan rasa awalnya yang tawar berubah menjadi hambar beralkohol. Proses fermentasi dengan menggunakan ekstrak pisang menunjukkan hasil berbeda, yaitu dari hari pertama hingga hari ke tujuh mengalami perubahan, yaitu mengalami penurunan pH dari 5 menjadi 4. Warnanya mengalami perubahan dari cream menjadi cream kekuningan, baunya juga berubah, dari bau khas pisang menjadi pisang busuk dan rasanya juga berubah yaitu dari tawar menjadi kalat hambar. Proses fermentasi dengan menggunakan ekstrak anggur hasilnya terjadi beberapa perubahan. Hari pertama sampai ketujuh, pHnya tetap 4. Warnanya pun berubah dari warna cokelat kemerahan menjadi cokelat muda, baunya pun berubah dari bau anggur busuk menjadi asam dan rasanya pun berubah dari manis jambu menjadi sepat. Pada apel dan anggur tidak terjadi perubahan pH, akan tetapi pada pisang terjadi penurunan pH. Penurunan pH ini disebabkan oleh aktivitas mikroba yang menguraikan bahan tersebut hingga berada pada suasana asam, dengan maksud agar mikroba patogen tidak dapat hidup pada bahan tersebut. Bakteri patogen tidak hidup pada kondisi asam sehingga pada bahan tersebut tidak dapat diganggu oleh bakteri patogen tersebut. Selanjutnya untuk perubahan bau, rasa dan warna itu sendiri juga diakibatkan oleh adanya aktivitas mikroorganisme selama proses fermentasi berlangsung dengan adanya perubahan ini, maka fermentasi dapat dikatakan berhasil. Aroma khas fermentasi, yaitu aroma asam alkoholik, dan rasanya berasa asam dan pahit. Perubahan warna larutan menjadi lebih jernih karena karbohidrat atau glukosa pada ekstrak diubah menjadi air, karbohidrat, alkohol dan energi (ATP). Sedang perbedaan pada pHnya. Hendaknya pH tersebut mengalami penurunan hingga 43, karena pada proses fermentasi pada pH netral menjadi kekeadaan asam. Kesalahan-kesalahan yang terjadi pada pembuatan wine terjadi oleh banyak hal, semisal pada saat pemanasan awal suhu terlalu tinggi atau kesalahan prosedur. Dari praktikum pembuatan wine dapat disimpulkan bahwa yang baik untuk pembuatan wine adalah anggur, karena hasilnya dibandingkan dengan literatur banyak mengalami kesamaan dan juga kandungan glukosa dan air pada anggur cukup banyak untuk pembutan wine. Melalui hasil fermentasi tersebut juga dapat dilihat bahwa pada masing-masing sari buahbuahan memiliki hasil yang berbeda. Hal ini dikarenakan kandungan glukosa pada masingmasing buah berbeda. Glukosa tersebut sangat mempengaruhi hasil fermentasi, karena pada proses fermentasi zat glukosa inilah yang dirombak menjadi alkohol dan karbon dioksida. Sehingga semakin banyak kandungan glukosa pada sari buah-buahan tersebut, maka hasil yang didapat akan semakin bagus.

Fermentasi asam cuka

Merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (acetobacter aceti) dengan substrat etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob. [sunting]Reaksi Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan. Persamaan Reaksi Kimia C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol) Dijabarkan sebagai Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP) Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan.

1.

Proses Fermentasi

Fermentasi wine adalah proses dimana juice anggur bersama-sama dengan bahan yang lain yang diubah secara reaksi biokimia oleh khamir dan menghasilkan wine. Bahan untuk proses fermentasi adalah gula ditambah khamir yang akan menghasilkan alkohol dan CO2. CO2 akan dilepaskan dari campuran wine menuju udara dan alkohol akan tetap tinggal di fermentor. Jika semua gula buah sudah diubah menjadi alkohol atau alkohol telan mencapai sekitar 15% biasanya fermentasi telah selesai atau dihentikan. Selama fermentasi sering ditambahkan nitrogen dan mikro nutrien guna mencegah produksi gas H2S. Jika gas ini muncul akan menyebabkan bau yang tidak enak. Selama fermentasi, cairan yang dihasilkan disebut “must”. Guna mencegah tumbuhnya bakteri pada must maka dilakukan pengadukan. Must mulai bergelembung pada jam ke 8 – 20. Tahap awal proses fermentasi ini pada red wine adalah 5 – 10 hari, white wine 10 – 15 hari. Setelah tahap awal ini dilanjutkan tahap kedua. Dalam tahap kedua fermentasi, wine dipindahkan ke fermentor yang tidak boleh adanya oksigen asuk. Pada tahap ini akan dihasilkan alkohol dalam kadar yang lebih tinggi. Tergantung dari bahan yang digunakan, wine dapat berasa lebih manis atau alkohol dan ini akan mempengaruhi pada harga di pasar.

Fermentasi wine dengan khamir teramobilisasi Penggunaan sistem sel amobil dengan fermentasi wine secara kontinyu kini menjadi pembahasan yang menarik. Sistem ini tidak hanya meningkatkan produktivitas tetapi juga memperbaiki biaya bioproses. Banyak tipe bioreaktor yang digunakan dalam proses kontinyu, salah satunya adalah packed-bed bioreactorsyang populer karena biaya operasinya rendah dan mudah pengoperasiannya.

Selama

fermentasi

minuman

beralkohol,

senyawa-senyawa

volatil

juga

dihasilkan dengan berbagai konsentrasi. Senyawa-senyawa ini mempunyai peran penting dalam sifat-sifat flavor dan sensoris. Penumbuhan Khamir Saccharomyces cerevisiae ditumbuhkan pada Yeast extract dan malt extract (YM) broth dalam shaker inkubator dengan suhu 300C selama 18 jam pada 100 rpm. Sel kemudian dipanen dan dicuci dengan sentrifugasi untuk amobilisasi. Amobilisasi Sel Sel khamir diamobilisasi dengan kalsium alginat 3 mm (sodium alginat 2% dan CaCl2 0,1 M)manik-manik alginat khamir ini kemudian ditumbuhkan dalam medium produksi etanol selama 24 jam. Medium produksi etanol Medium tersusun atas (g/l): yeast extract 3; pepton 5; glukosa 150; MgSO4.7H2O 0,025; KH2PO4 0,5; CaCL2.2H2O 0,1; (NH4)2PO4 1; MnSO4.6H2O 0,5; dan Zn(NO3)2 0,2. pH diatur 4,5 dengan menambahkan asam tartart 0,1M sebelum disetrilkan pada 1100C 20 menit Senyawa volatil pada fermentasi wine mangga Aroma wine adalah hasil dari kombinasi kompleks banyak komponen terutama senyawa-senyawa volatil yang menjadi penciri wine. Pada wine mangga setidaknya ada 18 senyawa volatil dengan berbagai konsentrasi. Ada 8 senyawa yang potensial sebagai aroma yaitu: asetaldehida, dietil suksinat, atil asetat, etil butirat, isoamil alkohol, l-heksanol, etil dekanoat dan asam kaproat.

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K.A. 1987. Ilmu Pangan. UI-Press. Jakarta. Campbell, N. A.. 2003. ”Biologi jilid 2”. Erlangga. Jakarta. Cappucino , J.G & Sherman. 1983. Microbiology a Laboratory Manual. Addison Weshley Publishing Company. New York. Fardiaz. S, 1992. Mikrobiologi Pangan. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Hidayat, N. dkk.,.2006. “Mikrobiologi Industri”. Penerbit Andi. Jakarta. Lim. D. 1998. Microbiology. WCB Mcgraw-Hill. Missouri. Pelczar. MJ dan ECS. Chan. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi jilid II. Penerbit Universitas Indonesia (UI - Press). Jakarta.