Fermentasi

Pertumbuhan mikroorganisme di dalam atau pada makanan dapat mengakibatkan perubahan fisik maupun kimiawi yang tidak diinginkan atau disebut kerusakan pada makanan. Bahan makanan juga dapat bersifat sebagai perantara atau substrat untuk tumbuhnya mikroorganisme yang bersifat patogenik terhadap manusia. Namun pertumbuhan mikroorganisme dalam bahan pangan juga dapat menyebabkan perubahan yang menguntungkan seperti perbaikan bahan pangan dari segi mutu baik aspek gizi maupun daya cerna serta meningkatkan daya simpannya, hal ini dikenal dengan proses fermentasi.

Fermentasi merupakan aktivitas metabolisme mikroorganisme baik aerobik maupun anaerobic dimana terjadi perubahan atau transformasi kimiawi dari substrat organik untuk memperoleh energi yang diperlukan untuk metabolisme dan pertumbuhannya. Mikroorganisme yang memfermentasikan bahan pangan untuk menghasilkan perubahan yang diinginkan dapat dibedakan dari mikroorganisme-mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan dan penyakit yang ditularkan melalui makanan. Dari organisme-organisme yang memfermentasi bahan pangan yang paling penting adalah bakteri pembentuk asam laktat, bakteri pembentuk asam asetat, beberapa jenis khamir pembentuk alcohol dan jenis-jenis kapang tertentu.

Sifat-sifat bahan pangan hasil fermentasi ditentukan juga oleh sifat-sifat asal bahan pangan itu sendiri, perubahan yang terjadi yaitu sebagai hasil fermentasi mikroorganisme dan interaksi yang terjadi di antara produk dari kegiatan fermentasi dan zat pembentuk bahan pangan tersebut. Perubahan kimia yang terjadi dalam bahan pangan fermentasi tidak seluruhnya sebagai akibat kerja mikroorganisme dan diperkirakan bahwa enzim-enzim yang terdapat pada bahan pangan juga ikut berperan.

Tiap proses fermentasi mendayagunakan aktifitas biokimia suatu mikroorganisme tertentu atau campuran dari beberapa species mikroorganisme. Produk fermentasi merupakan hasil dari proses katabolisme atau hasil proses anabolisme. Beberapa kelebihan penggunaan mikroorganisme terhadap industri teknologi fermentasi adalah sebagai berikut:
1. Mikroorganisme merupakan organisme hidup yang berukuran sangat kecil, sehingga rasio permukaan terhadap volume menjadi tinggi. Hal ini memungkinkan difusi nutrien dari medium ke dalam sel berlangsung cepat, sehingga reaksi metabolisme berlangsung dengan kecepatan tinggi.
2. Aktifitas biokimia mikroorganisme mempunyai dasar yang sama tetapi masih ditemui berbagai ragam variasi terhadap pola dasar tersebut. Hal ini terbukti dari banyaknya ragam bahan baku atau substrat yang dapat dicerna dan banyaknya produk yang dapat dihasilkan.
3. Selama proses fermentasi berlangsung mikroorganisme mampu mempertahankan sifat-sifat fisiologinya dan memproduksi enzim dengan segera.
4. Proses yang berlangsung karena aktivitas mikroba dan produk yang dihasilkan biasanya tidak menimbulkan gangguan terhadap lingkungan

Ada 3 karakteristik penting yang harus dimiliki oleh mikroorganisme bila akan digunakan dalam fermentasi, yaitu:
1. Mikroorganisme yang digunakan dalam fermentasi harus mampu tumbuh cepat dalam suatu substrat dan lingkungan yang cocok dan mudah untuk dibudidayakan dalam jumlah besar.
2. Organisme harus mempunyai kemampuan untuk mengatur ketahanan fisiologis dalam kondisi seperti tersebut di atas, dan menghasilkan enzim-enzim esensial dengan mudah dan dalam jumlah yang besar agar perubahan-perubahan kimia yang dikehendaki dapat terjadi.
3. Kondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhan dan produksi maksimum secara komparatif harus sederhana.

Produk pengolahan pangan dengan cara fermentasi yang dibuat dalam praktikum ini adalah pembuatan produk sauerkraut, pembuatan cabe asin, pembuatan sawi asin, dan pembuatan tape ketan. Bila dilihat dari jenis produk tersebut, maka dalam proses pembuatannya banyak memanfaatkan bahan garam sebagai bahan fermentasinya, dan fermentasi yang terjadi disebut fermentasi spontan (langsung), artinya fermentasi yang terjadi tanpa penambahan mikroorganisme atau ragi/starter. Akan tetapi ada pengecualian dengan produk tape karena menggunakan peranan ragi tape sebagai starter dalam proses fermentasinya. Sehingga fermentasi yang disebut fermentasi tidak spontan, artinya fermentasi yang ditambahkan dengan mikroorganisme atau ragi/starter.

Pada pembuatan sauerkraut bahan baku yang digunakan adalah kubis.Larutan garam yang digunakan dalam pembuatan sauerkraut ini adalah dua jenis larutan dengan konsentrasi yang berbeda yaitu 2.5 % dan 5%. Fermentasi yang terjadi pada pembuatan sauerkraut diebut fermentasi spontan karena tanpa penambahan inokulum atau starter. Lama fermentasinya adalah 7 hari semenjak sauerkraut sudah dibuat. Berat sauerkraut yang didapatkan adalah 126,35 g / 138,75 g dana ini lebih rendah daripada berat berat kubis irisnya yaitu 150 g.

Untuk produk cabe asin terdapat dua perlakuan sebelum ditambahkan larutan garam dan cuka. Perlakuannya yaitu blansing dengan cara di kukus dan blansing dengan cara direbus dengan waktu yang sama 3 menit. Berdasarkan hasil pengamatan dapat dilihat bahwa karakteristik kedua cabe asin yang dihasilkan dengan cara blansing yang berbeda hampir tidak banyak yang berbeda. Aroma, kilap, pH cita rasanya hampir sama. Hal yang berbeda yaitu ada tekstur untuk cabe asin yang diblansing dengan cara direbus lebih empuk dari pada tekstur cabe asin yang diblansing dengan cara dikukus. Proses blansing dengan cara rebus menghasilkan bahan lebih empuk dan lembek dibandingkan blansing cara kukus. Hal ini karena pada blansing cara rebus lebih banyak air yang masuk pada bahan sehingga teksturnya lebih empuk atau lembek.

Untuk produk sawi asin penambahan garamnya adalah 2.5% dan 5%. Pemberian garam pada bahan dilakukan dengan cara penaburan yang selanjutnya digilas dengan menggunakan alat penggilas dari kayu. Penggilasan ini bertujuan supaya garam dapat meresap pada bahan dan tekstur sawi akan lebih lembek sehingga sawi dilipat maka tidak patah. Sawi yang telah digarami dimasukkan dalam toples dan ditambahkan air tajin. Air tajin ini merupakan air yang berasal dari air beras sebanyak 1 sdm dalam 200 ml air. Penambahan air tajin ini adalah sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme ketika fermentasi berlangsung. Sawi asin yang dihasilkan memiliki bau yang kurang enak yaitu bau busuk yang khas dengan warna hijau tua. Bau busuk ini karena adanya aktifitas mikroorganisme pembusuk pada sawi asin tersebut. Tekstur dari sawi asin yang dihasilkan adalah lembek rapuh, dan agak lunak.

Pada pembuatan tape ketan, beras ketan yang digunakan adalah beras ketan hitam. Tape ketan yang dibuat berjumlah dua dengan penambahan ragi yang berbeda konsentrasinya yaitu 0.25% dan 0.5% dari berat beras. Fermentasi yang terjadi adalah fermentasi tidak spontan karena adanya penambahan ragi atau starter. Penambahan ragi akan mempengaruhi aroma, tekstur dan cita rasa yang dihasilkan. Tape ketan dengan penambahan ragi 0.5% menghasilkan aroma yang khas dan bau alkohol lebih menyengat dibandingkan aroma tape ketan dengan penambahan ragi 0.25%. Tekstur dari tape ketan dengan penambahan ragi 0.5% lebih empuk dibandingkan dengan penambahan ragi 0.25%. Tape yang dihasilkan teksturnya kurang empuk dan enak, hal ini dikarenakan proses pengukusannya kurang sempurna.

Referensi:
Desrosier Norman W. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. UI-Press. Jakarta.
Fardiaz Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pengolahan Pangan Lanjutan. PAU Pangan dan Gizi IPB. Bogor.
Rachman Ansori. 1989. Pengantar Teknologi Fermentasi. PAU PAngan dan Gizi IPB. Bogor.