BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Ahli Kimia Perancis, Louis Pasteur adalah seorang zymologist pertama ketika ditahun 1857 mengkaitkan ragi dengan fermentasi. mendefinisikan fermentasi sebagai "respirasi (pernafasan) tanpa udara". Pasteur melakukan penelitian secara hati-hati dan menyimpulkan, "Saya berpendapat bahwa fermentasi alkohol tidak terjadi tanpa adanya organisasi, pertumbuhan dan multiplikasi sel-sel secara simultan,Jika ditanya, bagaimana proses kimia hingga mengakibatkan dekomposisi dari gula tersebut... Saya benar-benar tidak tahu".
Ahli kimia Jerman, Eduard Buchner, pemenang Nobel Kimia tahun 1907, berhasil menjelaskan bahwa fermentasi sebenarnya sebenarnya diakibatkan oleh sekeresi dari ragi yang ia sebut sebagai zymase. Penelitian yang dilakukan ilmuan Carlsberg (sebuah perusahaan bir) di Denmark semakin Denmark semakin
meningkatkan
pengetahuan
tentang
ragi
dan brewing (cara pembuatan bir). Ilmuan Carlsberg tersebut dianggap sebagai pendorong dari berkembangnya biologi molekular.( molekular.( Fermentasi Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas ) Fermentasi ada tiga, yaitu :
1. Fermentasi alkohol Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbondioksida. karbondioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Reaksi Kimia: C6H12O6 → 2C2H5OH +
2CO2 + 2 ATP
1
2. Fermentasi asam laktat Fermentasi asam laktat adalah respirasi yang terjadi pada sel hewan atau manusia, ketika kebutuhan oksigen tidak tercukupi akibat bekerja terlalu berat. Di dalam sel otot asam laktat dapat menyebabkan gejala kram dan kelelahan. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat. 3 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. B. Rumusan Masalah
1. Apa itu tape/tapai ketan ? 2. Cara pembuatan tepe/tapai ketan ? 3. Proses fermentasi pembuatan tape/tapai ketan ?
C. Tujuan Makalah
Berdasarkan rumusan masalah diatas, diharapkan mahasiswa dapat mengetahui: 1.
Apa itu tape/tapai ketan
2.
Cara pembuatan tepe/tapai ketan
3.
Proses fermentasi pembuatan tape/tapai ketan
D. Prosedur Makalah
Makalah ini disusun dengan menggunakan metode pendekatan kualitatif. Metode yang digunakan adalah metode deskriptif. Melalui metode ini penulis menguraikan permasalahan yang dibahas secara jelas dan komprehensif. Data teoritis dalam makalah ini, dikumpulkan dengan teknik studi pustaka kemudian mengeksposisikan data tersebut dengan tema makalah.
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
1. Tape/Tapai ketan
Aneka bahan pangan yang mengandung karbohidrat dapat diolah menjadi makanan khas yang disebut tape. Bahan pangan yang umumnya dibuat tape adalah ubi kayu (singkong), beras ketan putih maupun beras ketan hitam serta sorgum (Rukmana dan Yuniarsih, 2001).
Tape adalah produk yang dihasilkan dari proses fermentasi dimana terjadi suatu perombakan bahan – bahan yang tidak sederhana. Zat pati yang ada dalam singkong diubah menjadi bentuk yang sederhana yaitu gula engan bantuan suatu organisme yang disebut ragi atau khamir ( Suriasih, 2001 ).
Tape mempunyai tekstur yang lunak, rasa yang asam manis dan sedikit mengandung alkohol. Selama fermentasi, tape mengalami perubahanperubahan biokimia akibat aktivitas mikroorganisme. Pada dasarnya semua bahan pangan yang kaya akan karbohidrat dapat diolah menjadi tape. Berdasarkan bahan bakunya, dikenal berbagai jenis tape yaitu tape ketan, tape singkong, tape beras, tape sorgum, tape pisang, tape ubi jalar dan tape sukun, akan tetapi dewasa ini yang paling populer adalah tape singkong dan tape ketan (Buckle , 1988).
3
Tabel 2.1. Komposisi gizi tape singkong, tape ketan putih dan tape ketan hitam (dalam 100 gram bahan).
Menurut Tarigan (1998), tape merupakan salah satu jenis makanan dari hasil fermentasi bahan baku yang diberi ragi sebagai sumber mikrobanya. Tape sebagai hasil fermentasi menghasilkan alkohol dan gula.
4
2. Cara pembuatan tapai ketan
Bahan:
Beras ketan 1000 g
Ragi tape 2 butir
Cara pembuatan: 1. Beras ketan direndam selama 4 jam. 2. Selanjutnya beras ketan yang telah direndam, dikukus sampai setengah matang, lalu diangkat. 3. Campuran itu dikukus kembali sampai matang kira-kira selama 30 menit. 4. Setelah matang campuran diangkat, lalu didinginkan di atas nyiru, kemudian diberi ragi yang telah dihaluskan terlebih dahulu, diaduk sampai merata. 5. Campuran dibungkus dengan plastik atau daun pisang secara rapat (biasanya dalam bungkusan tersebut ditambahkan bawang merah dan cabai dengan maksud agar tapenya bisa jadi atau tidak rusak), lalu disimpan selama 2-3 hari (difermentasikan). Sesudah itu, tape siap untuk dikonsumsi. Dalam pembuatan tapai ketan, beras ketan perlu dimasak dan dikukus terlebih dahulu sebelum dibubuhi ragi. Campuran tersebut ditutup dengan daun dan diinkubasi pada suhu 25-30 °C selama 2-4 hari sehingga menghasilkan alkohol dan teksturnya lebih lembut. Untuk membuat tapai singkong, kulit singkong harus dibuang terlebih dahulu. Singkong dicuci lalu dikukus dan ditempatkan padakeranjang bambu yang dilapisi daun pisang. Ragi disebar pada singkong dan lapisan daun pisang yang digunakan sebagai alas dan penutup. Keranjang tersebut kemudian diperam pada suhu 28 – 30 °C selama 2 – 3 hari.
5
Selain rasanya yang manis dan aroma yang memikat, tapai juga dibuat dengan beberapa warna berbeda.Warna tersebut tidak berasal dari pewarna buatan yang berbahaya, melainkan berasal dari pewarna alami. Untuk membuat tapai ketan berwarna merah, digunakan angkak, pigmen yang dihasilkan oleh Monascus purpureus. Sedangkan tapai ketan warna hijau dibuat menggunakan ekstrak daun pandan.
3. Proses fermentasi pembuatan tapai/tape ketan
Fermentasi mempunyai pengertian aplikasi metabolisme mikroba untuk mengubah bahan baku menjadi produk yang bernilai lebih tinggi, seperti asam – asam organik, protein sel tunggal, antibiotika, dan biopolimer. Fermentasi merupakan proses yang relatif murah yang pada hakekatnya telah lama dilakukan oleh nenek moyang kita secara tradisional dengan produk-produknya yang sudah biasa dimakan orang sampai sekarang seperti tape, oncom, kecap, yoghurt, dan lain – lain ( Murtini, 1997 ).
Dalam arti umum menurut Tarigan (1988) fermentasi dapat didefinisikan sebagai proses metabolisme dimana akan terjadi perubahanperubahan kimia dalam suubstrat organik, kegiatan atau aktivitas mikroba yang membusukkan bahan-bahan yang difermentasi. Perubahan kimia tadi tergantung pada macam bahan, macam mikroba, pH, suhu, adanya aerasi atau usaha lain yang berbeda dengan faktor-faktor diatas, misalnya penambahanpenambahan bahan tertentu untuk menggiatkan fermentasi.
6
Fermentasi berarti disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut. Disimilasi yaitu proses pengubahan senyawa didalam sel seperti glikogen dan ATP menjadi senyawa yang tingkat energinya lebih rendah sedemikian rupa sehingga energi dibebaskan dalam proses ini. Disimilasi berlangsung di dalam sel dan produk-produknya dikeluarkan ke media sekitarnya. Disimilasi terutama menghasilkan senyawa organik, senyawa anorganik dan beberapa unsur, contohnya karbohidrat, glikosida, alkohol, asam keto, hidrokarbon, asam amino dan amina, sejumlah garam Fe, Mn, dan As, unsur karbon, belerang dan lain-lain (Gumbiro, 1987). Menurut Dwijoseputro (1990), perkataan fermentasi sering disalin dengan perkataan peragian. Hal ini sebenarnya tidak tepat. Kata-kata ragi untuk tempe, ragi untuk tape, ragi untuk roti, ragi untuk oncom, ragi untuk membuat minuman keras itu menurut sistematika di dalam dunia tumbuhtumbuhan banyaklah yang berbeda. Secara fisiologi, ragi-ragi tersebut mempunyai persamaan yaitu menghasilkan fermen atau enzim yang dapat mengubah substrat menjadi bahan lain dengan mendapatkan keuntungan berupa energi. Adapun substrat yang mereka ubah itu berbeda-beda. Orang membatasi pengertian fermentasi hanya pada alkoholisasi dan laktasi. Berdasarkan kebutuhan oksigen, maka fermentasi dibedakan menjadi dua yaitu fermentasi aerob; proses dissimilasi bahan
–
bahan disertai dengan
pengambilan oksigen. Proses ini disebut juga proses respirasi atau oksibiosis contohnya fermentasi asam nitrat, asam cuka dan lain – lain ( Winarno, 1979 ).
C 2H 5 OH + OH Etanol
Bakteri Asam Cuka
CH 3 COOH + H 2 0 + 116 KKal Asam Cuka
Fermentasi anaerob, yaitu fermentasi yang tidak membutuhkan oksigen tetapi bahan – bahan lain akan bertindak sebagai haccaptor, misalnya aldehide atau physic acid. Mikroba yang melakukan fermentasi ini adalah yeast ( ragi ).
7
Beberapa jamur dan bakteri ( Tarigan , 1988 ). Diantara mikroorganisme etanol merupakan produk peragian gula yang paling tersebar luas. Produsen utama alcohol adalah ragi terutama dari Saccharomyces sp.
Pengubahan glukosa
menjadi etanol dan karbon dioksida dan dapat dirumuskan sebagai berikut : C 6 H 12 0 6
2 CO 2 + 2 C 2 H 5 OH
Menurut Desrosier (1988), fermentasi adalah suatu oksidasi karbohidrat anaerob dan aerob sebagian dan merupakan suatu kegiatan penguraian bahanbahan karbohidrat. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, antara lain adalah sebagai berikut :
pH ; Mikroba tertentu dapat tumbuh pada kisaran pH yang sesuai untuk pertumbuhannya. Khamir dapat hidup pada pH rendah yaitu antara 1-2.
Suhu ; Suhu yang digunakan dalam fermentasi akan mempengaruhi mikroba yang berperan dalam proses fermentasi. Suhu optimal pada proses fermentasi yaitu 35° C dan 40° C.
Oksigen ; Derajat an aerobiosis adalah merupakan faktor utama dalam pengendalian fermentasi. Bila tersedia O2 dalam jumlah besar, maka produksi sel-sel khamir dipacu. Bila produksi alkohol yang dikehendaki, maka diperlukan suatu penyediaan O2 yang sangat terbatas. Produk akhir dari suatu fermentasi sebagian dapat dikendalikan dengan tegangan O2 substrat apabila faktor-faktor lainnya optimum.
Substrat ; Mikroba memerlukan substrat yang mengandung nutrisi sesuai dengan kebutuhan untuk pertumbuhannya.
Menurut Buckle (1988), fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim-enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme atau telah ada dalam bahan pangan itu sendiri. Perubahan yang terjadi sebagai hasil fermentasi mikroorganisme dan interaksi yang terjadi diantara produk dari kegiatan-kegiatan tersebut dan zat-zat yang merupakan pembentuk bahan pangan tersebut.
8
Fermentasi adalah perombakan anaerob karbohidrat yang menghasilkan pembentukan produk fermentasi yang stabil. Contoh produk fermentasi oleh mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan meliputi barang-barang seperti etil alkohol, asam laktat, gliserol dan lain-lain (Volk dan Wheeler, 1993). Proses fermentasi tidak hanya menimbulkan efek pengawetan tetapi bjuga menyebabkan perubahan tekstur, cita rasa dan aroma bahan pangan yang membuat produk fermentasi lebih menarik, mudah dicerna dan bergizi (Nurhayani, 2000 ). Menurut Anshori (1989), proses fermentasi alkohol hanya dapat terjadi apabila terdapat sel-sel khamir. Dalam pengertian yang luas, fermentasi adalah aktivitas metabolisme mikroorganisme aerobik dan substrat organik yang cukup tinggi. Fermentasi gula oleh ragi misalnya Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan alkohol dan karbondioksida. Menurut Timotius (1982), fermentasi adalah proses metabolisme atau katabolisme atau bioenergi yang menggunakan senyawa organik sebagai aseptor elektron akhir. Proses fermentasi biasanya berlangsung dengan fosforilasi tingkat substrat tanpa perantara atau peran sitokrom oleh jasad renik anaerob fakultatif atau aerobik mutlak. Said (1987), menyatakan bahwa fermentasi adalah disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Dengan arti yang luas maka fermentasi tidak hanya melingkup proses disimilasi alkohol, butanol, aseton, asam laktat, tetapi juga industri cuka, asam sitrat, enzim pinisilin dan antibiotik lainnya.
9
Menurut Astawan (2004), proses fermentasi yang terjadi selama pembuatan tape pada dasarnya meliputi empat tahap penguraian, antara lain sebagai berikut :
Molekul-molekul pati terpecah menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana, proses ini disebut hidrolisis enzimatis.
Gula yang terbentuk akan diubah menjadi alkohol.
Alkohol
akan
diubah
menjadi
asam-asam
organik
oleh
bakteri
Pediococcus dan Acetobacter melalui proses oksidasi alkohol.
Sebagian asam organik akan bereaksi dengan alkohol membentuk ester yang memberi cita rasa pada tape.
Proses fermentasi dengan teknologi yang sesuai dapat menghasilkan produk protein. Protein mikroba sebagai sumber pangan untuk manusia mulai dikembangkan pada awal tahun 1900. Protein mikroba ini kemudian dikenal dengan sebutan Single Cell Protein (SCP) atau Protein Sel Tunggal. Menurut Tannembaum (1971), Protein Sel Tunggal adalah istilah yang digunakan untuk protein kasar atau murni yang berasal dari mikroorganisme, seperti bakteri, khamir, kapang, ganggang dan protozoa. Sebenarnya ada dua istilah yang digunakan untuk produk mikroba ini, yaitu PST (Protein Sel Tunggal) dan Microbial Biomass Product (MBP) atau Produk Biomassa Mikrobial (PBM). Bila
mikroba yang digunakan tetap berada dan bercampur dengan masa substratnya maka seluruhnya dinamakan PBM. Bila mikrobanya dipisahkan dari substratnya maka hasil panennya merupakan PST (Nurhayani, 2000 ).
10
Fermentasi dapat dilakukan dengan metode kultur permukaan dan kultur terendam sub merged . Kultur permukaan yang menggunakan substrat padat atau semi padat banyak digunakan untuk memproduksi berbagai jenis asam organik dan enzim. Fermentasi padat dengan substrat kulit umbi ubi kayu dilakukan untuk meningkatkan kandungan protein dan mengurangi masalah limbah pertanian. Dalam proses fermentasi memerlukan inokulum dan Starter. Pada proses fermentasi kulit ubi kayu memerlukan starter yaitu ragi (Nurhayani, 2000 ). Produk fermentasi selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan atau suplemen produk pangan atau pakan. Proses fermentasi ini selain untuk meningkatkan nilai gizi kulit ubi kayu juga untuk meningkatkan pendapatan masyarakat. Lebih jauh lagi produk fermentasi dapat dijadikan bahan pangan untuk mengatasi masalah kekurangan gizi (Nurhayani, 2000 ). Fermentasi Tape dibuat dari ubi kayu ataupun beras ketan dan merupakan makanan yang populer di Indonesia dan Malaysia. Dalam pembuatan tape setidaknya terlibat tiga kelompok mikroorganisme yaitu mikrobia perombak pati menjadi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi berasa manis. Mikrobia yang banyak dianggap penting dalam proses ini adalah Endomycopsis fibuliger sertaeberapa jamur dalam jumlah kecil. Adanya gula menyebabkan mikrobia yang mengunakan sumber karbon gula mampu tumbuh dan menghasilkan alkohol. Yang masuk dalam kelompok ini adalah Saccharomyces dan Cabdida yang menybabkan tape berubah menjadi alkoholik. Adanay alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu Acetobacter aceti yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebakan rasa masam pada tape yang dihasilkan.
11
BAB III PEMBAHASAN
Setelah melakukan penelitian selama 3 hari tentang pembuatan tape ketan, kami dapat membahas bagaimana tape ketan dibuat, memaparkan faktor-faktor yang terlibat dalam pembuatan ataupun dalam proses fermentasi tape. Tape ketan ini merupakan suatau bioteknologi yang dikategorikan ke dalam bioteknologi tradisional /konvensional. Hasil dari tape yang kami coba ternyata ketan tersebut menjadi terasa manis dan agak terasa bau alkohol,setelah kami meneliti dan membaca dari berbagai sumber ternyata pada tape ketan itu terjadi proses fermentasi yang menyebabkan ketan menjadi bau alkohol dan terasa manis. Adapun reaksi kimia yang terjadi dalam proses fermentasi tape yaitu : 2(C6H10O5)n + nH2O — -> n C12H22O11 Amilum/patiamilase matosa C12H22O11 + H2O — -> 2C6H12O6 Maltosa maltase glukosa C6H12O6 — -> 2C2H5OH + CO2 glukosa alcohol
Bahan baku dari pembuatan tape adalah beras ketan atau bisa digunakan juga umbi kayu (singkong).Tape ketan dibuat dengan proses fermentasi yang dibantu oleh ragi atau (bakteri saccharomyces cerivisiae) bakteri ini dapat merubah karbohidrat menjadi alkohol, dan karbon dioksida.
12
Dalam fermentasi tape ketan terlibat beberapa mikro organisme yang disebut dengan mikrobia perombak pati menjdi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi terasa manis.yang menyebabkan tape ketan berubah menjadi alkohol karena adanya bakteri actobakter aceti (mengubah alcohol menjadi asam asetat). Adapun beberapa faktor yang menyebabkan pembuatan tape ketan ini dapat berlangsung tidak sempurna salah satu penyebabnya adalah peralatan yang kurang higienis dan ragi yang sudah lama (sudah kadaluarsa).dan dapat disebabkan juga oleh pencucian beras atau singkong yang tidak bersih sehingga fermentasi tdak sempurna.pada penelitian ini pula kelompok kami belum sempurna dikarenakan nasi ketan yang kami buat masih belum matang.Tapi,tape tersebut masih bisa di konsumsi dan masih terasa manis. Pembuatan tape ini berlangsung selama dua sampai tiga hari,dalam kurun tiga hari itu tape masih bisa masih bisa dimakan karena tape belum berubah menjadi alcohol,tapi jika tape sudah lebih dari tiga hari tape tidak bisa dimakan(dikonsumsi) karena sudah berubah menjadi alcohol selain itu juga tape tersebut sudah membusuk.
Hasil Pengamatan tape selama 3 hari Hari 1(kamis)
Keterangan Warna tape masih putih dan baunya masih belum
harum 2(jumat)
Warna tape sudah agak kuning tetapi baunya
belum harum 3(sabtu)
Warna tape sudah ke kuning- kuningan yang
berarti tape sudah matang,baunya pun sudah harum dan tape siap di santap
13
BAB IV SIMPULAN A. Simpulan
Setelah melakukan penelitian, ternyata kami dapat menyimpulkan bahwa fermentasi yang terjadi pada tape ketan terjadi selama 2-3 hari. Selain itu juga, dalam proses pembuatan tape ini ada hal-hal yang harus diperhatikan supaya proses fermentasi tersebut berlangsung secara sempurna. Hal tersebut adalah harus
bersihnya
peralatan
yang
digunakan.
Selain
itu
juga,
harus
menggunakan ragi yang berkualitas.
B. Saran
Banyaknya ragi yang digunakan disesuaikan dengan jumlah beras ketan. Bila
terlalu
banyak
akan
mempercepat
proses
fermentasi
dan
menyebabkan rasa tape menjadi pengar, bila terlalu sedikit dapat menyebabkan tape yang terbentuk tidak manis dan terasa keras
Takaran ragi yang tepat biasanya diperoleh berdasarkan pengalaman
Kualitas tape yang baik turut ditentukan oleh jenis ragi yang digunakan dan asal ragi tersebut.
Perbandingan ragi dan beras ketanya adalah 1:8 itulah perbandinganya .
14
DAFTAR PUSTAKA
Anshori, Rohman. 1985. Pengantar Teknologi Fermentasi. Depdikbud Dirjen Perguruan Tinggi PAU Pangan dan Gizi. IPB. Bogor
Buckle, Edward, dan Fleed, Watton. 1988. Ilmu Pangan. UI Press. Jakarta
Desrosier, N.W. 1987. Teknologi Pengawetan Pangan. UI Press. Jakarta
Dwijoseputro. 1990. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan. Malang
Gumbiro, Said. 1987. Bio Industri Penerapan Teknologi Fermentasi. Jakarta : Mediyatama Sarana Perkasa Roberts, Haris dan Endel, Karmas. 1989. Evaluasi Gizi Pada Pengolahan Pangan. ITB. Bandung
Muhiddin, N.H. dan Nuryati J. 2001. Peningkatan Kandungan Protein Kulit Ubi Kayu Melalui proses Fermentasi. Vol. 6. No.1 ( 30 Januari 2010 ).
Murtini, J.T. dan Ernik Yuliana. 1997. Pengaruh Penambahan Starter Bakteri asam Laktat Pada Pembuatan Bekasam Ikan Sepat Terhadap Mutu Daya Awetnya. Vol. 1. No.1 ( 30 Januari 2010 ).
Nurhayani
H.Muhiddin,
Nuryati
Juli
dan
I
Nyoman
P
Aryantha.
2000.”Peningkatan Kandungan Protein Kulit Umbi Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi ”JMS Vol 6 No. 1 hal. 1 -12 ( 30 Januari 2010 ).
15
16
