LAPORAN TETAP PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI

Transkripsi

1 LAPORAN TETAP PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI I. NOMOR PERCOBAAN : 8 II. JUDUL PERCOBAAN : PEMBUATAN TAPE KETAN HITAM III. TUJUAN : 1. Mengetahui proses fermentasi yang terjadi pada proses pembuatan tape. 2. Mengetahui pengaruh jenis ragi, jenis bahan dan lama fermentasi terhadap kualitas produk tape. 3. Mengetahui pengaruh cara pengolahan terhadap proses fermenasi dan kualitas produk tape. 4. Membandingkan tape hasil praktikum dengan tape yang dijual di pasaran IV. LANDASAN TEORI : Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot. Sejarah Ahli Kimia Perancis, Louis Pasteur adalah seorang zymologist pertama ketika di tahun 1857 mengkaitkan ragi dengan fermentasi. Ia 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 DELSI FITRIANI ( ) 1

2 Buchner, pemenang Nobel Kimia tahun 1907, berhasil menjelaskan bahwa fermentasi sebenarnya diakibatkan oleh sekeresi dari ragi yang ia sebut sebagai zymase. Penelitian yang dilakukan ilmuan Carlsberg (sebuah perusahaan bir) di Denmark semakin meningkatkan pengetahuan tentang ragi dan brewing (cara pembuatan bir). Ilmuan Carlsberg tersebut dianggap sebagai pendorong dari berkembangnya biologi molekular. Sumber energi dalam kondisi anaerobik Fermentasi diperkirakan menjadi cara untuk menghasilkan energi pada organisme purba sebelum oksigen berada pada konsentrasi tinggi di atmosfer seperti saat ini, sehingga fermentasi merupakan bentuk purba dari produksi energi sel. Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya (yang lebih highly-oxidized) sehingga cenderung dianggap produk sampah (buangan). Konsekwensinya adalah bahwa produksi ATP dari fermentasi menjadi kurang effisien dibandingkan oxidative phosphorylation, di mana pirufat teroksidasi penuh menjadi karbon dioksida. Fermentasi menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa bila dibandingkan dengan 36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik. "Glikolisis aerobik" adalah metode yang dilakukan oleh sel otot untuk memproduksi energi intensitas rendah selama periode di mana oksigen berlimpah. Pada keadaan rendah oksigen, makhluk bertulang belakang (vertebrata) menggunakan "glikolisis anaerobik" yang lebih cepat tetapi kurang effisisen untuk menghasilkan ATP. Kecepatan menghasilkan ATP-nya 100 kali lebih cepat daripada oxidative phosphorylation. Walaupun fermentasi sangat membantu dalam waktu pendek dan intensitas tinggi untuk bekerja, ia tidak dapat bertahan dalam jangka waktu lama pada organisme aerobik yang kompleks. Sebagai contoh, pada manusia, fermentasi asam laktat hanya mampu menyediakan energi selama 30 detik hingga 2 menit. Tahap akhir dari fermentasi adalah konversi piruvat ke produk fermentasi akhir. Tahap ini tidak menghasilkan energi tetapi sangat penting bagi sel anaerobik karena tahap ini meregenerasi nicotinamide adenine dinucleotide (NAD + ), yang diperlukan untuk glikolisis. Ia diperlukan untuk fungsi sel normal karena glikolisis merupakan satu-satunya sumber ATP dalam kondisi anaerobik. Fermentasi makanan Pembuatan tempe dan tape (baik tape ketan maupun tape singkong atau peuyeum) adalah proses fermentasi yang sangat dikenal di Indonesia. Proses fermentasi menghasilkan senyawasenyawa yang sangat berguna, mulai dari makanan sampai obat-obatan. Proses fermentasi pada makanan yang sering dilakukan adalah proses pembuatan tape, tempe, yoghurt, dan tahu. Fermentasi adalah perubahan-perubahan kimia yang disebabkan oleh enzim atau organisme hidup seperti bakteri atau mikroorganisme yang terdiri dari tumbuhan besel tunggal, DELSI FITRIANI ( ) 2

3 seperti yeast, khamir, jamur dan mold. Perubahan kimia tersebut secara prinsipil ada tiga, yaitu pengasaman dari gula, oksidasi senyawa organic nitrogen dan dekomposisi gula dan pati menjadi alcohol dan CO 2. Fermentasi alcohol merupakan reaksi kimia yang cukup rumit, bias dilihat dari persamaan reaksinya sebagai berikut: C 12 H 22 O 11 Maltose 2C 6 H 12 O 6 Zymase 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 Tipe fermentasi diatas adalah tipe fermentasi alcohol yang menghasilkan etanol dari glokosa. Dalam fermentasi alcohol ini yeast menyelesaikan hampir semua proses fermentasi alcohol, meskipun proses akhir dari fermentasi untuk menghasilkan alcohol dilakukan oleh bakteri tertentu. Kemudian gula dirombak menjadi asam piruvat yang kemudian dikarboksilasi menjadi asetaldehid oleh piruvat karboksilase, kemudian asetal dehid direduksi oleh alcohol dehidrogenase (Wibisono, 1999). Proses fermentasi dapat terjadi karena kativitas mikroorganisme renik [penyebab fermentasi pada media yang cocok. Peragian pada substrat ketan itam kayu penyebab terurainya senyawa karbohidrat menjadi lebih sederhana, dekstrin, glukosa dan juga dilepaskan CO 2 dan H 2 O (Frazier dan Westhoff, 1976). Menurut Steinkraus (1977), ada dua hasil utama dari proses fermentasi yang berhubungan dengan proses pengawetan makanan aau bahan makanan yakni asam dan alcohol. Sejumlah makanan hasil fermentasi alcohol juga dapat menjadi asam jika kondisi selama produksi alcohol adalah areobik, dimungkinkan timbul karena bakteri acetobacter yang memproduksi asam asetat/asam cuka/vinegar. Pada proses fermentasi ada dua peristiwa, antara lain penguraian pati menjadi gula yang lebih sederhana dan degradasi gula menjadi alcohol. Pemecahan gula menjadi yang lebih sederhana dibantu oleh enzim yang dihasilkan oleh kapang dari genus Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Penicillium dan Fusarium. Dibawah kondisi aerob, spesies-spesies tertentu dari setiap genus kapang dapat menghasilkan alcohol dengan kadar rendah. Enzim yang berperan adalah enzim glukoamilase, enzim ini dapat memecah rantai pati pada ikatan α-1,4 dan α-1,6 dari amilosa maupun amilopektin yang menghasilkan glukosa, dekstrin dan air. Air inilah yang membuat tape tersebut berair. Glukosa didegradasi oleh khamir sehingga dihasilakan alcohol selam dua hari dan selanjutnya mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi tersebut akan menghasilkan metabolit-metabolit sekunder karena kondsi lingkungan yang tidak mendukung. Metabolit inilah yang menyebabkan rasa dan asam yang menyimpang atau bahkan bersifat racun (Wibowo, 1990). Ragi merupakan awetan dari mikroorganisme berbentuk padat dan kering. Dalam ragi terdapat berbagai mikroorganisme yang mempunyai daya sintesa dan perombakan terhadap substrat yang berbeda satu sama lainnya. Ragi tape merukan campuran populasi dimana terdapat spesiesspesies dari genus Aspergillus, Saccharomyces, Candida dan Acetobacter (Dwidjosepoetro, 1990). Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim-enzim amilolitik yang akan DELSI FITRIANI ( ) 3

4 memecahkan amilum pada bahan dasar menjadi gula-gula yang lebih sederhana (disakarida dan monosakarida). Proses tersebut sering dinamakan sakarifikasi (saccharification). Kemudian khamir akan merubah sebagian gula-gula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape. Semakin lama tape tersebut dibuat, semakin kuat alkoholnya. V. Alat dan Bahan Alat : Panci Spatula Kompor Bakia Bahan : Beras ketan hitam 1 kg Air Ragi VI. Prosedur percobaan Beras ketan direndam selama 4 jam Selanjutnya beras ketan yang telah direndam, dikukus sampai setengah matang, lalu diangkat Campuran itu dikukus kembali sampai matang kira kira 30 menit Setelah matang campuran diangkat, lalu didinginkan diatas nyiru, kemudain diberi ragi yang telah dihaluskan terlebih dahulu, diaduk sampai rata 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. VII. HASIL PENGAMATAN Setelah kami diamkan selama 3 hari 2 malam, maka didapatkan hasil dari fermentasi beras ketan merah sebagai berikut : Bau Rasa Warna Tekstur Kematangan Kadar air Bau alkohol Manis Hitam keunguan Lembut Matang sedikit DELSI FITRIANI ( ) 4

5 VIII. REAKSI KIMIA IX. PEMBAHASAN Pada Praktikum kali ini kami membuat tape ketan hitam. Proses yang terjadi dalam pembuatan ketan hitam ini adalah proses fermentasi. Pada proses pembuatan tape kami menggunakan ragi. Berdasarkan sumber yang kami dapat bahwa, mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah kapang Amylomyces rouxii, Mucor sp., dan Rhizopus sp.; khamir Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces DELSI FITRIANI ( ) 5

6 cerevisiae, dan Candida utilis; serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. Kedua kelompok mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam menghasilkan tape. Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim-enzim amilolitik yang akan memecahkan amilum pada bahan dasar menjadi gula-gula yang lebih sederhana (disakarida dan monosakarida). Proses tersebut sering dinamakan sakarifikasi (saccharification). Kemudian khamir akan merubah sebagian gulagula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape. Semakin lama tape tersebut dibuat, semakin kuat alkoholnya. Menurut sumber yang telah kami dapat ternyata dalam pembuatan tape ini terdapat proses Biokimia yang terjadi. Proses biokimia yang penting pada fermentasi tape adalah hidrolisis pati menajdi glukosa dan maltosa yang akan memberikan rasa manis serta perubahan gula menjadi alcohol dan asam organic. Penyimpanan tape kami lakukan selama 3 hari pada suhu kamar. Perubahan kadar alkohol selama penyimpanan dapat terjadi setelah dua hari. Namun demikian, jika tape disimpan pada suhu rendah (7 0 C) fermentasi masih tetap berlangsung tetapi lebih lambat dan secara sensoris masih baik sampai dua minggu. Tape yang kami hasilkan mempunyai rasa yang manis. Lama fermentasi memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap kadar alkohol, kadar gula reduksi, ph, organoleptik (aroma, rasa dan tekstur) dan memberikan pengaruh yang berbeda tidak nyata terhadap total padatan terlarut, total asam dan organoleptik warna. Interaksi antara persentase ragi tape dan lama fermentasi memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap kadar alkohol, kadar gula reduksi, ph, organoleptik (aroma, rasa dan tekstur). Persentase ragi tape 0.50 % dan lama fermentasi 36 jam menghasilkan mutu tape ketan itam jalar terbaik dan dapat diterima. Selain itu faktor sterilisasi alat kemungkinan juga berpengaruh terhadap tapai yang kami hasilkan.. Agar pembuatan tape berhasil dengan baik alat-alat dan bahan-bahan yang digunakan harus bersih, terutama dari lemak atau minyak. Alat-alat yang berminyak jika dipakai untuk mengolah bahan tapai bisa menyebabkan kegagalan fermentasi. Air yang digunakan juga harus bersih. X. KESIMPULAN 1. Proses biokimia yang penting pada fermentasi tape adalah hidrolisis pati menajdi glukosa dan maltosa yang akan memberikan rasa manis serta perubahan gula menjadi alcohol dan asam organic. 2. mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah kapang Amylomyces rouxii, Mucor sp., dan Rhizopus sp.; khamir Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan Candida utilis; serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. DELSI FITRIANI ( ) 6

7 3. Lama fermentasi memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap kadar alkohol, kadar gula reduksi, ph, organoleptik (aroma, rasa dan tekstur) dan memberikan pengaruh yang berbeda tidak nyata terhadap total padatan terlarut, total asam dan organoleptik warna 4. Perubahan kadar alkohol selama penyimpanan dapat terjadi setelah dua hari dari 3% menjadi 5,2%. DELSI FITRIANI ( ) 7

8 DAFTAR PUSTAKA Deman, M.John Kimia Makanan. Bandung : ITB. Diakses tanggal 23 Desember Jam WIB. tanggal 23 Desember Jam WIB. Diakses tanggal 23 Desember Jam WIB. DELSI FITRIANI ( ) 8

9 LAMPIRAN : Gambar 1 Gambar 2 (Merendam Beras Ketan Hitam) (Beras Ketan Hitam yang telah direndam) Gambar 3 Gambar 4 (Beras ketam hitam yang sedang dikukus) (Menyiapkan ragi tape) Gambar 5 Gambar 6 (Menghaluskan ragi tape) (Menaburi beras ketam hitam yang telah dikukus dengan ragi tape) DELSI FITRIANI ( ) 9

10 Gambar 7 (Beras ketan hitam yang telah siap dimasukkan kedalam wadah yang telah dialasi daun pisang) Gambar 8 (Wadah ditutup rapat dan didiamkan selama 3 hari 2 malam) DELSI FITRIANI ( ) 10