Subsistem Pasca Panen Dan Distribusi.docx

SUBSISTEM PASCA PANEN DAN DISTRIBUSI (FERMENTASI) (Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Ekologi Pangan Dan Gizi Kelas D)

Dosen Pengampu: Sulistiyani, S.KM.,M.Kes

Disusun oleh :

Leily Rusul I D P

162110101213

Yusril Ridlo A.H

162110101216

Yusniar Ajeng F

162110101218

Bibit Irawan

162110101224

Dian Rahmawati

162110101229

Fikri Maulana P

162110101241

Siti Safira Anani

162110101242

Novita Wenda

162110101259

FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS JEMBER 2018

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas segala rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini yang berjudul Subsistem pasca panen dan distribusi (fermentasi) . Makalah ini disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Ekologi Pangan dan Gizi yang diampu oleh ibu Sulistiyani, S.KM.,M.Kes. di Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Jember. Penyusunan Makalah ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari beliau oleh karena itu penulis menyampaikan banyak terima kasih.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan baik dari bentuk penyusunan maupun materinya. Saran konstruktif dari pembaca sangat kami harapkan untuk kesempurnaan makalah selanjutnya. Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada kita semua.

Jember, 10 Maret 2018

Penyusun

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................................................... i DAFTAR ISI................................................................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………………………..iii DAFTAR TABEL………………………………………………………………………………...iv BAB.1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1 1.1

Latar belakang .............................................................................................................. 1

1.2

Rumusan masalah ......................................................................................................... 1

1.3

Tujuan penulisan .......................................................................................................... 2

BAB.2 PEMBAHASAN ................................................................................................................. 3 2.1

Definisi, Tujuan dan Manfaat Fermentasi .................................................................... 3

2.2

Mikroorganisme yang Terlibat dalam Fermentasi ........................................................ 4

2.3

Kelebihan dan Kekurangan Fermentasi ........................................................................ 7

2.4

Jenis-Jenis Fermentasi .................................................................................................. 8

2.5

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fermentasi……………………………………..10

2.6

Definisi, Tujuan dan Manfaat Fermentasi Susu ........................................................ 11

2.7

Mekanisme Fermentasi Susu ...................................................................................... 12

BAB.3 PENUTUP ........................................................................................................................ 19 3.1

Kesimpulan ................................................................................................................. 19

3.2

Saran…………………………………………………………………………………19

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 20

ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.7.1 Skema Proses Pembuatan Yoghurt ........................................................................ 14

iii

DAFTAR TABEL

Table 1. Nilai Beberapa Senyawa Utama Penyusun Susu dan Yoghurt ....................................... 15 Table 2. Kandungan Beberapa Vitamin Penyusun Susu dan Yoghurt ......................................... 15

iv

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah sala satu bentuk respirasi anaerobik. Akan tetapi terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Fermentasi dalam pemprosesan bahan pangan adalah pengubahan karbohidrat menjadi alkohol dan karbondioksida atau asam amino organik. Menggunakan ragi, bakteri, fungi atau kombinasi dari ketiganya di bawah kondisi anaerobik. Perilaku mikrorganisme terhadap makanan dapat menghasilkan dampak positif maupun negatif, dan fermentasi makanan biasannya mengacu pada dampak positifnya. Fermentasi pada dasarnya adalah pengendalian pertumbuhan dan aktivtas mikrorganisme tersebut. Faktor utama yang mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme pada bahan pangan adalah: ketersediaan sumber-sumber karbon dan nitrogen yang akan digunakan oleh mikroorganisme tersebut untuk tumbuh dan berkembang biak. Ketersediaan zat gizi khusus tertentu yang merupakan persyaratan karakteristik bagi mikroorganisme tertentu untuk tu,buh dengan baik, nilai pH produk pangan, suhu inkubasi, kadar air, dan ada tidaknya kompetisi dengan mikroorganisme lainnya. 1.2 Rumusan masalah 1. Bagaimana tujuan serta manfaat dari teknik pengolahan fermentasi ? 2. Jenis-jenis mikroba apa saja yang terlibat dalam teknik pengolahan fermentasi ? 3. Bagaimana kelebihan serta kekurangan yang disebabkan dari teknik pengolahan fermentasi ? 4. Faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi teknik pengolahan fermentasi ? 5. Jenis-jenis apa saja yang terdapat dalam teknik pengolahan fermentasi ?

1

6. Bagaimana tujuan, manfaat serta mekanisme dari teknik pengolahan fermentasi ? 1.3 Tujuan penulisan 1. Mengetahui tujuan dan manfaat dari teknik pengolahan fermentasi 2. Mengetahui jenis – jenis mikroba yang terlibat dalam teknik pengolahan fermentasi 3. Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari teknik pengolahan fermentasi 4. Mengetahui faktor-faktor yang dapat mempengaruhi teknik pengolahan fermentasi 5. Mengetahui jenis-jenis dalam teknik pengolahan fermentasi 6. Mengetahui tujuan, manfaat serta mekanisme dari teknik pengolahan fermentasi

2

BAB 2 PEMBAHASAN 2. 1 Definisi, Tujuan dan Manfaat Fermentasi A. Definisi Fermentasi Fermentasi merupakan suatu teknik pengolahan makanan dari bahan pokok menjadi makanan siap saji dengan menggunakan mikroorganisme tertentu. Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pangan sebagai akibat dari pemecahan kandungan-kandungan pangan tersebut. Pengertian lain dari fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen) atau pembebasan energi tanpa adanya oksigen. Contoh makanan dan minuman berfermentasi adalah tempe, tape, minuman anggur/bir, cuka, keju, dan lainlain. B. Tujuan Fermentasi Tujuan fermentasi secara khusus adalah: 1. Mengendalikan pertumbuhan mikroba. 2. Mempertahankan gizi yang dikendaki. 3. Menciptakan kondisi kurang memadai untuk mikroba kontaminan. C. Manfaat Fermentasi Manfaat utama dari fermentasi adalah pengubahan karbohidrat menjadi asam organik yang bersifat mengawetkan makanan. Diantara manfaat fermentasi antara lain: 1. Makanan berfermentasi dapat meningkatkan nilai gizi bagi yang mengkonsumsi 2. Makanan atau minuman berfermentasi dapat meningkatkan mutu kesehatan karena mengandung prebiotik. 3. Manfaat makanan atau minuman berfermentasi dapat meningkatkan nilai jual produk 3

serta bernilai ekonomis. 4. Memperkaya variasi makanan dengan mengubah aroma, rasa, dan tekstur makanan. 5. Mengawetkan makanan dengan menghasilkan asam laknat, alkohol, dan asam asetat dalam jumlah yang signifikan. 6. Memperkaya nutrisi makanan dengan menambahkan sejumlah protein, asam amino, serta vitamin. 7. Mengeliminasi senyawa anti nutrien 8. Mengurangi waktu dan sumber daya yang diperlukan dalam memproses makanan. 2. 2 Mikroorganisme yang Terlibat dalam Fermentasi Berikut adalah beberapa produk fermentasi yang berasal dari mikroba 1. Fermentasi Tempe (Rhizopus oryzae) Tempe merupakan hasil fermentasi dari kedelai menggunakan jamur Rhizopus oryzae. Tempe selain dibuat dari kedelai dapat juga dibuat dari berbagai bahan nabati berprotein . Pada substrat kedelai jamur selain berfungsi mengikat/menyatukan biji kedelai sehingga menjadi satu kesatuan produk yang kompak juga menghasilkan berbagai enzim yang dapat meningkatkan nilai cerna tempe saat dikonsumsi. 2. Fermentasi Tape (Endomycopsis fibuliger ) 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 serta berapa jamur dalam jumlah kecil. Adanya gula menyebabkan mikrobia yang menggunakan sumber karbon gula mampu tumbuh dan menghasilkan

alcohol.

Contoh

yang

masuk

dalam

kelompok

ini

adalah Saccharomyces dan Cabdida yang menybabkan tape berubah menjadi alkoholik. Adanya alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu Acetobacter aceti yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebakan rasa masam pada tape yang dihasilkan.

4

3. Fermentasi Alkohol (Saccharomyces sp) Pada produk Alkohol Mikroorganisme yang terlibat adalah khamir dari genus Saccharomyces sp. Saccharomyces yang paling banyak digunakan adalah S. cerevisiae dan S. carlbergensis. Khamir ini akan mengubah gula pada substrat menjadi alkohol pada kondisi aerob. Jika khamir ini ditumbuhkan pada suasan aerob maka akan dihasilkan sel lebih banyak daripada metabolitnya dan ini dimanfaatkan untuk produksi ragi roti. 4. Fermentasi Asam Asetat (Acetobacter aceti) Bakteri Acetobacter aceti merupakan bakteri yang mulai pertama diketahui sebagai penghasil asam asetat dan merupakan jasad kontaminan pada pembuatan wine. Saat ini bakteri Acetobacter aceti digunakan pada produksi asam asetat karena kemampuanya mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat. 5. Fermentasi Asam Laktat (Lacobacillus sp) Fermentasi asam laktat banyak terjadi pada susu. Jasad yang paling berperan dalam fermentasi ini adalah Lacobacillus sp. Laktosa diubah menjadi asam laktat. Kini asam laktat juga digunakan untuk produksi plastik dalam bentuk PLA. 6. Fermentasi Asam Sitrat (Aspergillus niger) Asam sitrat dihasilkan melalui fermentasi menggunakan jamur Aspergillus niger. Meskipun beberapa bakteri mampu melakukan, namun yang paling umum digunakan adalah jamur ini. Pada kondisi aerob jamur ini mengubah gula atau pati menjadi asm sitrat melalui pengubahan pada TCA 7. Fermentasi Asam Glutamat (Corynebacterium glutamicum.) Asam glutamat digunakan untuk penyedap makanan sebagai penegas rasa. Mula pertama dikembangkan di Jepang. Organisme yang kini banyak digunakan adalah mutan dari Corynebacterium glutamicum. 8. Fermentasi Vitamin (askomisetes Eremothecium ashbyii dan Ashbya gossypii. Kapang (Candida flaeri,C. famata) Vitamin selain dapat diperoleh dari berbagai tumbuhan juga dapat dihasilkan secara fermentasi. Terutama vitamin B. Mikroorganisme yang teribat dalam produksi vitamin ini adalah kapang askomisetes Eremothecium ashbyii dan Ashbya gossypii. Kapang (Candida flaeri,C. famata, dsb) dan bakteri dapat juga digunakan untuk

5

produksi. Hasil yang dicapai dapat lebih dari 20 g riboflavin per liter kultur cair yang dilakukan secara steril dan kondisi aerob dengan medium yang mengandung molase atau minyak tumbuhan sebagai sumber karbon utama. 9. Fermentasi Yogurt (Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus ) Produksi yogurt dimulai dengan kondisioning susu. Kandungan air pada susu mula pertama diturunkan hingga 25% dengan evaporasi vacuum dan ditambahkan 5% susu bubuk. Sebagai tahap akhir kondisioning, susu dipanaskan pada suhu 86 – 930C selama 30 – 60 menit. Hal ini akan menyebabkan beberapa protein mengalami pemecahan dan mikrobia kontaminan akan terbunuh. Setelah itu didinginkan pada suhu 450C

dan

ditambahkan

campuran Streptococcus

thermophilus dan Lactobacillus

bulgaricus dalam perbandingan 1:1. 10. Fermentasi Kefir Kultur starter kefir disebut butiran kefir, mengandung mikrobia yang terdiri dari bakteri dan khamir yang masing-masing berperan dalam pembentukan cita rasa dan struktur kefir. Bakteri menyebabkan terjadinya asam sedangkan khamir menyebabkan terjadinya pembentukan alkohol dan CO2 pada proses fermentasi. Hal inilah yang membedakan rasa yoghurt dan kefir. Komposisi mikrobia dalam butiran kefir dapat bervariasi sehingga hasil akhir kefir kadang mempunyai aroma yang bervariasi. Spesies mikrobia

dalam

bibit

kefir

diantaranya Lactocococcus

lactis, Lactobacillus

acidophilus, Lactobacillus kefir, Lactobacillus kefirgranum, Lactobacillus parakefir. Semua mikrobia yang tersebut tadi mempunyai fungsi dalam pembentukan asam laktat dari laktosa. Lactobacillus kefiranofacienssebagai pembentuk lender (matriks butiran kefir), Leuconostoc sp. Membentuk diasetil dari sitrat dan Candida kefir pembentuk etanol dan karbondioksida dari laktosa. Selain itu juga ditemukan Lactobacillus brevis dan khamir (Torulopsis holmii dan Saccharomyces delbrueckii). 11. Fermentasi Keju Keju juga hasil fermentasi susu, tetapi dalam proses produksi yang lebih kompleks. Perbedaan bakteri yang berperan menyebabkan waktu fermentasi yang lebih lama dari yogurt. Keju sangat beragam, terdapat lebih dari 20 klas dan ratusan varietas, namun awal prosesnya adalah sama. 6

12. Fermentasi Nata deCoco (Acetobacter xylinum) Nata

de

coco

sebenarnya

adalah

selulosa

murni

produk

kegiatan

mikrobia Acetobacter xylinum. Mikrobia ini dapat merubah gula menjadi selulosa. Jalinan selulosa inilah yang membuat nata terlihat putih. Sebagai makanan berserat, nata de coco memiliki kandungan selulosa ± 2,5 % dan lebih dari lebih dari 95 % kandungan air. Nata de coco memiliki kandungan serat kasar 2,75 %, protein 1,5 – 2,8 %, lemak 0,35 % dan sisanya air 13. Fermentasi Kecap (Aspergillus ) Kecap dibuat melalui proses fermentasi kedelai. Kedelai dan gandum dicampur kemudian diinokulasi dengan kapang Aspergillus dan diinkubasi selama 3 hari, hasilnya disebut koji pada tahap ini akan terjadi perubahan-perubahan biokimiawi dimana enzim protease yang dihasilkan oleh mikrobia akan menghidrolisis protein kedelai. Protein akan diubah menjadi bentuk protein terlarut, peptida, pepton dan asam-asam amino sedangkan karbohidrat diubah oleh aktivitas enzim amilolitik menjadi gula reduksi. 2. 3 Kelebihan dan Kekurangan Fermentasi A. Kelebihan Proses Fermentasi 1. Nilai gizi lebih baik daripada bahan asalnya, karena terjadi pemecahan zat makanan yang tidak dapat dicerna oleh manusia, misalnya serat akan diuraikan oleh enzim yang dihasilkan oleh kapang. Mikroba akan memecah senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana 2. Makanan hasil fermentasi lebih mudaah dikonsumsi 3. Makanan hasil fermentasi mempunyai citarasa yang lebih baik 4. Beberapa hasil fermentasi seperti alkohol dan asam dapat menghambat pertumbuhan mikroba patogen di dalam makanan. B. Kekurangan Fermentasi bagi Kesehatan 1. Ada nutrisi yang hilang Makanan dan minuman fermentasi disimpan dalam waktu yang cukup lama dan telah melalui berbagai proses yang berisiko mengurangi nutrisi asli bahan pangan tersebut. Misalnya pada yogurt, susu akan dipanaskan terlebih dahulu untuk

7

membunuh berbagai bakteri. Proses ini menyebabkan hilangnya berbagai zat yang penting. Pada sayuran yang diawetkan lewat fermentasi seperti asinan dan acar, sayur tersebut akan dipotong-potong atau dicacah terlebih dahulu baru direndam dalam larutan garam atau cuka. Teknik pengolahan ini memungkinkan terjadinya oksidasi sehingga nutrisi dan zat-zat esensial dalam sayuran tersebut menjadi tidak maksimal lagi. 2. Meningkatkan risiko kanker Berbagai penelitian mengingatkan orang-orang untuk tidak mengonsumsi produk fermentasi kedelai seperti kecap dan tempe secara berlebihan. Risiko yang mungkin ditimbulkan adalah kolonisasi dan infeksi bakteri Heliobakter pylori. Kondisi ini bisa memicu kanker perut. Selain itu, World Health Organization (WHO) juga telah menggolongkan acar sebagai zat penyebab kanker (karsinogen). Kebanyakan mengonsumsi acar dan asinan sayur ternyata bisa berdampak pada pertumbuhan sel kanker pada kerongkongan. 3. Kelebihan asam laktat Proses fermentasi menghasilkan berbagai jenis asam pada makanan dan minuman. Salah satunya adalah asam laktat. Jika pada tubuh Anda terdapat terlalu banyak asam laktat, gejala yang mungkin dialami antara lain adalah sesak napas atau otot yang terasa nyeri atau kaku. Ini disebabkan oleh menumpuknya asam laktat pada darah dan otot. 2. 4 Jenis-Jenis Fermentasi Berdasarkan produk yang dihasilkan, fermentasi dibagi menjadi dua jenis, yaitu (Belitz, 2009) : A. Homofermentatif. Homofermentatif adalah fermentasi yang produk akhirnya hanya berupa asam laktat. Homofermentatif menggunakan bakteri asam laktat (BAL) karena produk akhirnya

8

menghasilkan asam laktat. Bakteri asam laktat adalah kelompok bakteri gram positif berbentuk kokus atau batang, tidak membentuk spora, suhu optimum kurang lebih 40 derajat celcius, paada umumnya tidak motil, bersifat anaerob, katalase negative dan oksidase positif, dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat. Sifatsifat khusus bakteri asam laktat adalah mampu tumbuh pada kadar gula, alcohol, dan garam

yang

tinggi,

mampu

memfermentasikan

monosakarida

dan

disakarida

(Syahrurahman, 1994). Contohnya adalah proses fermentasi yang terjadi dalam pembuatan yoghurt, yoghurt merupakan minuman yang berasal dari proses fermentasi susu sapi. Yoghurt dibuat melalui proses fermentasi menggunakan campuran bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus. B. Heterofermentatif. Heterofermentatif adalah fermentasi yang produk akhirnya berupa asam laktat dan etanol sama banyak. Contohnya adalah yang terjadi pada pembuatan tape Berdasarkan penggunaan oksigen, fermentasi dibagi menjadi dua jenis yaitu fermentasi aerobik dan anaerobik.

Fermentasi

aerobik

adalah

fermentasi

yang

memerlukan oksigen, sedangkan fermentasi anaerobik tidak memerlukan oksigen (Fardiaz, 1992). Berdasarkan proses yang dihasilkan oleh mikroba, fermentasi dibagi menjadi tiga jenis, yaitu: 1. Fermentasi yang memproduksi sel mikroba (biomass). Produksi komersial dari biomass dapat dibedakan menjadi produksi yeast untuk industri roti, dan produksi sel mikroba untuk digunakan sebagai makanan manusia dan hewan. 2. Fermentasi yang menghasilkan enzim dari mikroba. Secara komersial, enzim dapat diproduksi oleh tanaman, hewan, dan mikroba, namun enzim yang diproduksi oleh mikroba

memiliki

beberapa

keunggulan

yaitu, mampu

dihasilkan

dalam jumlah besar dan mudah untuk meningkatkan produktivitas bila dibandingkan dengan tanaman atau hewan.

9

3. Fermentasi yang menghasilkan metabolit mikroba. Metabolit mikroba dapat dibedakan menjadi metabolit primer dan metabolit sekunder. Produk metabolisme primer yang dianggap penting contohnya etanol, asam sitrat, polisakarida, aseton, butanol, dan vitamin. Sedangkan metabolit sekunder yang dihasilkan mikroba contohnya antibiotik, pemacu pertumbuhan, inhibitor enzim, dan lain-lain. 2. 5 Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi Fermentasi bahan pangan merupakan hasil kegiatan beberapa mikroorganisme. Agar proses fermentasi dapat berjalan dengan baik, maka faktor-faktor yang mempengaruhi harus diperhatikan dengan baik. Beberapa faktor tersebut menurut (Yusra & Efendi, 2010) yaitu : A. Suhu Suhu menjadi salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi dan menetukan macam organisme yang dominan selama fermentasi. Beberapa hal sehubungan dengan suhu untuk setiap mikroorganisme dapat digolongkan sebagai berikut: 1. Suhu minimum, jika di bawah suhu itu pertumbuhan mikroorganisme tidak dapat terjadi lagi. 2. Suhu

optimum,

yaitu

suhu

yang

memungkinkan

pertumbuhan

mikroorganisme paling cepat. 3. Suhu maksimum, jika di atas suhu tersebut maka petumbuhan mikroorganisme tidak mungkin terjadi lagi. B. Oksigen Udara atau oksigen selama proses fermentasi harus diatur sebaik mungkin untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroba tertentu. Setiap mikroba membutuhkan oksigen yang berbeda jumlahnya untuk pertumbuhan atau membentuk sel-sel baru dan untuk fermentasi. C. Air Mikroorganisme tidak dapat tumbuh tanpa adanya air. Air dalam substrat yang digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme dinyatakan dalam istilah water activity atau aktivitas air = aw, yaitu perbandingan antara tekanan uap dari larutan (P) dengan tekanan uap air murni (Po) pada suhu yang sama.

10

D. Substrat Seperti halnya makhluk lain, mikroorganisme juga membutuhkan suplai makanan yang akan menjadi sumber energy, dan menyediakan unsur-unsur kimia dasar untuk pertumbuhan sel. Substrat (makanan) yang dibutuhkan oleh mikroba untuk kelangsungan hidupnya berhubungan erat dengan komposisi kimianya. Kebutuhan mikroorganisme akan substrat juga berbeda-beda. Ada yang memerlukan substrat lengkap dan ada pula yang tumbuh subur dengan substrat yang sangat sederhana. Hal itu karena beberapa mikroorganisme ada yang memiliki sistem enzim (katalis biologis) yang dapat mencerna senyawa-senyawa yang tidak dapat dilakukan oleh mikroorganisme lain. Komposisi kimia hasil pertanian adalah protein, karbohidrat dan lemak. Pada pH 7,0 protein mudah sekali digunakan oleh bakteri sebagai substrat. Karbohidrat seperti pectin, pati dan lainnya merupakan substrat yang baik bagi kapan dan beberapa khamir. 2.6 Definisi, Tujuan dan Manfaat Fermentasi Susu A. Definisi Fermentasi Susu Susu merupakan bahan makanan yang mempunyai nilai gizi tinggi. Hampir semua zat yang dibutuhkan oleh tubuh kita terdapat dalam susu. Susunan yang sempurna ini merupakan media yang sangat baik bagi pertumbuhan organisme, sehingga susu sangat peka terhadap kontaminasi mikroorganisme serta sangat mudah menjadi busuk. Teknologi yang diterapkan untuk mengatasi keadaan tersebut dengan meningkatkan daya guna

susu mencakup usaha-usaha untuk

meningkatkan manfaat susu dengan cara mengolahnya menjadi produk lain untuk dapat dipasarkan. Yoghurt adalah salah satu dari hasil pengolahan susu yang mempunyai nilai gizi tinggi. Baik sekali diminum setiap orang, terutama bagi mereka yang diet dam intoleransi laktosa. Yoghurt yang beredar dipasaran mempunyai keasaman dan rasa yang tidak sama. Salah satu penyebabnya adalah penggunaan starter yang berbeda atau konsentrasi yang berbeda. Konsentrasi starter yang digunakan akan

11

mempengaruhi kecepatan perombakan laktosa, pada waktu dan suhu inkubasi yang sama sehingga akan menghasilkan yoghurt yang mempunyai karakteristik yang berbeda. B. Tujuan Fermentasi Susu 1. Menciptakan kondisi yang cocok untuk berkembangnya probiotik dalam susu. 2. Mengendalikan

pertumbuhan

probiotik

dalam

susu

seperti

Lactobacillus

bulgaricus, L. casei, L. acidophillus, dan Streptococcus thermophillus 3. Merombak susunan protein dalam susu dengan bantuan asam laktat. C. Manfaat Fermentasi Susu 1. Memperkaya variasi produk susu dengan mengubah aroma, rasa, dan tekstur susu. 2. Mengawetkan susu dengan menghasilkan sejumlah asam laktat, alkohol, dan asam asetat dalam jumlah yang signifikan. 3. Memperkaya nutrisi susu dengan menambahkan sejumlah asam laktat, dan beberapa probiotik seperti Lactobacillus bulgaricus, L. casei, L. acidophillus, dan Streptococcus thermophillus. 4. Mengurangi waktu dan sumber daya yang diperlukan dalam memproses susu 5. Menambah nilai barang (susu) menjadi produk yang lebih bervariasi. 2.7 Mekanisme Fermentasi Susu Berbagai cara yang telah dilakukan untuk mempertahankan daya tahan susu terutama dari kerusakan akibat mikroba. Salah satu cara yang baik digunakan yaitu dengan fermentasi susu. Menurut Djaafar dan Rahayu, 2006 dalam Thesis Fermentasi Susu oleh Lactobacillus bulgaricus bahwa dengan proses fermentasi memungkinkan makanan akan bergizi tinggi dan mudah dicerna. Proses fermentasi susu antara lain bertujuan untuk membuat produk baru dengan cita rasa yang berbeda dengan bahan aslinya, menghilangkan cita rasa yang tidak diinginkan, dan memberi nilai tambah. Keragaman cita rasa pada susu fermentasi adalah sebagai akibat berubahnya komposisi kimia yang ada di dalam susu. 12

Proses fermentasi dapat didefinisikan sebagai proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh manusia untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerob. Penguraian senyawa kompleks menjadi sederhana dengan bantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energy. Menurut Pederson, 1971 dalam buku Evaluasi Gizi Pada Pengolahan Bahan Pangan bahwa fermentasi diatur melalui inokulasi dengan kultur bakteri asam laktat atau dengan campuran bakteri asam laktat dan khamir. Susu fermentasi sebagian besar dibuat dengan cara yang sama, yakni dengan menambahkan sejumlah bibit ke dalam susu hangat (atau medium lain) yang telah dipasteurisasi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa untuk menghasilkan produk-produk hasil olahan susu fermentasi tersebut tergantung dengan penambahan bibit yang dimasukkan ke dalam susu hangat dengan suhu yang begantung pada suhu optimum bakteri yang bersangkutan. Berikut produk-produk hasil fermentasi susu serta cara pembuatannya : 1). Yoghurt Kata yoghurt berasal dari bahasa Turki yaitu jugurt atau yogurut yang artinya susu asam. Secara definisi, yoghurt adalah produk yang diperoleh dari susu yang telah dipasteurisasi, kemudian difermentasi dengan bakteri tertentu sampai diperoleh keasaman, bau, dan rasa yang khas, dengan atau tanpa penambahan bahan lain yang yang diizinkan. Prinsip pembuatan yogurt adalah fermentasi susu dengan menggunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophiles. Kedua bakteri tersebut akan menguraikan laktosa menjadi asam laktat dan berbagai komponen aroma dan citarasa. Lactobacillus bulgaricus lebih berperan pada pembentukan aroma, sedangkan Streptococcus thermophiles lebih berperan pada pembentukan citarasa yoghurt. Yoghurt yang baik mempunyai total asam laktat sekitar 0,85-0,95%. Sedangkan derajat keasaman (pH) yang baik adalah sekitar 4,5. Proses pembuatan yoghurt sangat bervariasi, namun pada dasarnya sama, yaitu memfermentasikan susu dengan menggunakan biakan Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophiles. Secara skematis proses pembuatan yoghurt dapat dilihat pada gambar berikut.

13

Gambar 2.7. 1 Skema Proses Pembuatan Yoghurt

Susu yang akan difermentasi dipanaskan terlebih dahulu dengan tujuan menurunkan populasi mikroba dalam susu dan memberikan kondisi yang baik bagi pertumbuhan biakan yoghurt. Selain itu, pemanasan juga bertujuan untuk mengurangi air sehingga diperoleh yoghurt yang lebih padat. Menurut Foster, 1957 dalam Jurnal Proses Pengolahan Susu menjadi Yoghurt bahwa pemanasan susu dilakukan sampai 85oC – 90oC selama 10 – 15 menit, atau 80oC – 85oC selama 15 – 20 menit. Kemudian didinginkan sampai 48oC, seanjutnya diinokulasi biakan (starter) sebanyak 2 – 3 persen dan diinkubasi pada suhu 45oC sampai keasaman mencapai 0,85 – 0,90% asam laktat. Biakan (starter) yang digunakan dalam pembuatan yoghurt berfungsi sebagai bahan pengawet. Komponen susu yang paling berperan dalam pembuatan yoghurt adalah laktose dan kasein. Laktose digunakan sebagai sumber energy dan karbon selama pertumbuhan biakan yoghurt dan pada prosesnya menghasilkan asam laktat. Dengan terbentuknya sam laktat, keasaman susu akan meningkat atau pH menurun. Kasein yang merupakan bagian protein yang terbanyak dalam susu mempunyai sifat sangat peka terhadap perubahan keasaman/pH, sehingga dengan menurunkan pH susu sampai ± 4,6 dapat menyebabkan kasein tidak stabil dan terakogulasi dan padatan tersebutlah yang disebut yoghurt.

14

Komposisi zat gizi yoghurt hampir sama dengan susu. Bahkan, ada beberapa komponen yang jumlahnya lebih tinggi dibandingkan dengan susu seperti vitamin B kompleks, kalsium, dan protein. Selama proses fermentasi terjadi sintesis vitamin B kompleks khususnya thiamin (vitamin B1) dan riboflavin (vitamin B2), serta beberapa asam amino penyusun protein. Berikut perbedaan kandungan gizi antara susu dan yoghurt. Table 1. Nilai Beberapa Senyawa Utama Penyusun Susu dan Yoghurt

Table 2. Kandungan Beberapa Vitamin Penyusun Susu dan Yoghurt

Yoghurt sebaiknya disimpan di dalam lemari pendingin, karena dengan demikian 15

fermentasi tidak berlanjut sehingga produk dapat disimpan lebih lama. Waktu penyimpanan dan suhu rendah harus dilakukan secepatnya setelah proses fermentasi yaitu pada suhu 4oC (Sudarmadji dan Kuswanto, 1989) dalam Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak. Pada suhu tersebut, susu fermentasi dapat dismipan hingga 2 minggu, tetapi derajat keasaman akan naik sehingga flavornya akan berubah. Pada suhu 5oC susu fermentasi dapat disimpan hingga 10 hari, sedangkan pada suhu 10oC dapat betahan selama 3 hari (Rogers et al., 2010) dalam Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak. Produk yoghurt yang telah jadi dapat digunakan kembali sebagai starter pada pembuatan yoghurt selanjutnya (biasanya dapat digunakan hingga 2 – 3 kali pemakaian lajutan). 2). Kefir Kefir yang sering disebut sebagai “Yoghurt Rusia”, memilki proses pembuatan yang sama dengan yoghurt pada umumnya. Hanya saja perbedaan terletak pada bibit yang digunakan. Kefir menggunakan biji kefir sebagai penambah pada susu yang telah dipanaskan serta waktu fermentasi yang lebih lama dibadingkan dengan yoghurt biasanya. Bibit kefir adalah campuran protein susu dan mikroba kefir berbentuk seperti biji-biji berwarna putih kekuningan, berukuran 0,1-2 cm. langkah pembuatan kefir dimulai dari pemasakan seliter susu hingga mendidih. Api dipadamkan dan ditunggu sampai susu dingin. Sejumlah biji kefir dimasukkan ke dalam susu, kurang lebih 2–5 g per liter susu. Semakin banyak biji yang ditambahkan tentunya berakibat pada proses fermentasi menjadi lebih cepat. Setelah selesai, bahan disimpan selama 10–12 jam. Untuk menghasilkan kefir yang mengandung gas dan alkohol, perlu disimpan dalam wadah yang ditutup rapat (kedap udara). Jika wadah terbuka atau ditutup tak rapat, hasil kefir akan menyerupai

yogurt

polos.

Setelah

penyimpanan

dilakukan

pengadukan

secukupnya. Kemudian biji kefir disaring dan dipisahkan dari kefir yang baru jadi. Kefir dapat langsung minum atau ditutup wadah kefir dan disimpan lagi selama 12–24 jam sebelum diminum. Setelah disaring, biji kefir dapat dimasukkan ke dalam susu yang baru. Sebelum itu sebaiknya biji ini dibilas dengan air matang yang hangat terlebih dahulu. Cara yang lebih baru untuk membuat kefir ialah dengan menggunakan bibit serbuk kefir

16

(seperti bibit serbuk yogurt), berasal dari campuran kefir dan biji kefir yang diliofilisasi. Kefir lebih awet dibanding yogurt, dan dapat bertahan hingga sebulan lebih di lemari pendingin, tetapi jika dibiarkan di suhu normal, kefir hanya bertahan dua hari. Untuk menyimpan biji kefir dapat direndam di dalam kefir atau susu dan ditaruh dalam lemari pendingin. Setelah sekitar 10 hari hingga dua minggu berlalu, biji kefir dipindahkan ke susu yang baru untuk menjaga keaktifan mikroba kefir. 3). Yakult Yaitu produk hasil fermentasi bahan baku berupa susu skim (susu tanpa lemak) kemudian ditambahkan bahan-bahan lain yaitu gula, air, dan flavor (aroma) menggunakan bakteri Lactobacillus casei subsp. Shirota 4). Buttermilk Yaitu cairan yang tinggal setelah cream dibuat mentega. Berupa cairan berair yang kaya fosfolipid. Biasanya dikonsumsi sebagai minuman yang kaya emulsifier alami. Diolah dengan spray dead dan digunakan sebagai bahan tambahan dalam produk oalahan pangan. Proses pembuatan hampir sama dengan yoghurt, namun buttermilk menggunakan starter kultur mesophilic.

E. Bakteri Asam Laktat Menurut Parameswari dkk, 2011 dalam Skripsi Viabilitas Bakteri Asam Laktat dan Aktivitas Antimikrobia Susu Fermentasi Terhadap Streptococcus pyogenes, Vibrio cholera, dan Candida albicans mengemukakan bahwa bakteri probiotik yang merupakan BAL (Bakteri Asam Laktat) dapat menghasilkan senyawa metaolit yang berfungsi sebagai antimikrobia. Senyawa antimikrobia adalah senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan dan aktivitas mikrobia yang bersifat merugikan. Adapun senyawa mikrobia ini meliputi antibakteri, antifungal, dan antiparasit. Proses fermentasi yang melibatkan bakteri asam laktat memilki ciri khas yaitu terakumulasinya asamasam organic yang dihasilkan oleh BAL disertai penurunan nilai pH. Dengan adanya asam laktat menyebabkan penurunan pH sehingga menghambat pertumbuhan bakteri pathogen yang optimum pada pH 6-7. Bakteri asam laktat (BAL) adalah kelompok bakteri gram positif berbentuk

17

kokus atau batang, tidak membentuk spora dan tumbuh pada suhu optimum ± 40oC dan bersifat anaerob dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat . Sifat khusus BAL adalah mampu tumbuh pada kadar gula, alcohol, garam yang tinggi dan mampu memfermentasikan monosakarida dan disakarida. BAL dapat dibedakan menjadi 2 jenis berdasarkan hasil fermentasinya yaitu bakteri homo fermentative yaitu menghasilkan asam laktat sebagai produk utamanya dan heterofermentatif yaitu selain menghasilkan asam laktat, juga memproduksi senyawa-senyawa lain seperti etanol, asam asetat dan CO2.

18

BAB 3 PENUTUP

3.1 Kesimpulan Fermentasi merupakan suatu teknik pengolahan makanan dari bahan pokok menjadi makanan siap saji dengan menggunakan mikroorganisme tertentu. Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pangan sebagai akibat dari pemecahan kandungan-kandungan pangan tersebut. Fermentasi dalam pemprosesan bahan pangan adalah pengubahan karbohidrat menjadi alkohol dan karbondioksida atau asam amino organik. Menggunakan ragi, bakteri, fungi atau kombinasi dari ketiganya di bawah kondisi anaerobik. Perilaku mikrorganisme terhadap makanan dapat menghasilkan dampak positif maupun negatif, dan fermentasi makanan biasannya mengacu pada dampak positifnya. 3.2 Saran Bagi pembaca diharapkan makalah ini dapat menjadi sarana untuk menambah pengetahuan tentang sub sistem pasca panen dan distribusi mengenai teknik fermentasi agar lebih mengetahui segala informasi terkait hal tersebut.

19

Daftar Pustaka

Cahaya. (n.d.). Pengertian Jenis Fermentasi, http://www.belajartanpaguru.com/pengertian-danjenis-jenis-fermentasi.html. Gianti, I., & Evanuarini, H. (2011). Pengaruh Penambahan Gula dan Lama Penyimpanan terhadap Kualitas Fisik Susu Fermentasi. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak, 28-33. Harris, R. S., & Karmas, E. (1989). Pengaruh Pengolahan dengan Fermentasi terhadap Zat Gizi. In S. Achmadi (Ed.), Evaluasi Gizi pada Pengolahan Bahan Pangan (p. 355). Bandung: Penerbit ITB. Sasmita, I. R. (n.d.). Tugas Mikrobiologi, http://www.academia.edu/10348617/homofermentatif_dan_heterofermentatif. Sirait, C. H. (1984). Proses Pengolahan Susu Menjadi Yoghurt. Jurnal Penelitian Balai Ternak Bogor, 1(4), 5. Surajudin, Kusuma, F. R., & Purnomo, D. (2008). Yoghurt, Susu Fermentasi Yang menyehatkan. Jakarta: Agromedia Pustaka. Widodo, W. (2002). Bioteknologi Fermentasi Susu. Malang: Pusat Pengembangan Bioteknologi Universitas Muhammadiyah Malang. Yusra, & Efendi, Y. (2010). Dasar-Dasar Teknologi Hasil Perikanan. Padang: Bung Hatta University Press. Lieke Riadi, Prof., Ir., Ph.D, Teknologi Fermentasi Edisi 2, Graha Ilmu, Yogyakara. Cahaya. (n.d.). Pengertian Jenis Fermentasi, http://www.belajartanpaguru.com/pengertian-danjenis-jenis-fermentasi.html. Gianti, I., & Evanuarini, H. (2011). Pengaruh Penambahan Gula dan Lama Penyimpanan terhadap Kualitas Fisik Susu Fermentasi. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak, 28-33. Harris, R. S., & Karmas, E. (1989). Pengaruh Pengolahan dengan Fermentasi terhadap Zat Gizi.

20

In S. Achmadi (Ed.), Evaluasi Gizi pada Pengolahan Bahan Pangan (p. 355). Bandung: Penerbit ITB. Sasmita, I. R. (n.d.). Tugas Mikrobiologi, http://www.academia.edu/10348617/homofermentatif_dan_heterofermentatif. Sirait, C. H. (1984). Proses Pengolahan Susu Menjadi Yoghurt. Jurnal Penelitian Balai Ternak Bogor, 1(4), 5. Surajudin, Kusuma, F. R., & Purnomo, D. (2008). Yoghurt, Susu Fermentasi Yang menyehatkan. Jakarta: Agromedia Pustaka. Widodo, W. (2002). Bioteknologi Fermentasi Susu. Malang: Pusat Pengembangan Bioteknologi Universitas Muhammadiyah Malang. Yusra, & Efendi, Y. (2010). Dasar-Dasar Teknologi Hasil Perikanan. Padang: Bung Hatta University Press. Yulita, Rusma. 2014. Viabilitas Bakteri Asam Laktat dan Aktivitas Antimikrobia Susu Fermentasi Terhadap Streptococcus pyogenes, Vibrio cholera, dan Candida albicans. Skripsi. Fakultas Teknobiologi Program Studi Biologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

21