Pengolahan Pangan dengan Fermentasi

Pada awalnya fermentasi diartikan sebagai pemecahan gula menjadi alkohol dan CO2. Kemudian pengertian tersebut berkembang sehingga pemecahan laktosa menjadi asam laktat oleh Streptococcus lactis dalam suasana anaerobik (kurang oksigen) juga diartikan sebagai fermentasi.

Pada saat ini fermentasi secara mudahnya dapat diartikan sebagai suatu proses pengolahan pangan dengan menggunakan jasa mikroorganisme untuk menghasilkan sifat-sifat produk sesuai yang diharapkan.

Fermentasi dapat terjadi karena ada aktivitas mikroorganisme penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Fermentasi menyebabkan perubahan sifat bahan pangan, sebagai contoh: sari buah jika difermentasikan akan timbul rasa dan bau alkohol; ketela pohon dan ketan akan menghasilkan bau alkohol dan asam (tape); serta susu akan menghasilkan bau dan rasa asam.

Berdasarkan penambahan starter (kultur mikroorganisme), fermentasi dibedakan atas dua jenis, yakni fermentasi spontan dan fermentasi tidak spontan. Fermentasi spontan adalah fermentasi yang berjalan alami, tanpa penambahan starter, misalnya fermentasi sayuran (acar/ pikel, sauerkraut dari irisan kubis), terasi, dan lain-lain. Fermentasi tidak spontan adalah fermentasi yang berlangsung dengan penambahan starter/ragi, misalnya tempe, yoghurt, roti, dan lain-lain.

Fermentasi ditujukan untuk memperbanyak jumlah mikroorganisme dan menggiatkan metabolismenya dalam makanan. Jenis mikroorganisme yang digunakan terbatas dan disesuaikan dengan produk akhir yang dikehendaki. Zat gizi lain juga dipecah menghasilkan CO2 dan lain-lain. Hasil fermentasi tergantung pada jenis bahan pangan (substrat), jenis mikroorganisme, dan lingkungan.

Berdasarkan uraian di atas dapat dirumuskan prinsip fermentasi, yaitu mengaktifkan pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme pembentuk alkohol dan asam serta menekan pertumbuhan mikroorganisme proteolitik (pemecah protein) dan mikroorganisme lipolitik (pemecah lemak).

Keuntungan dan Kerugian Fermentasi

Keuntungan-keuntungan dari fermentasi antara lain:

  • Beberapa hasil fermentasi (asam dan alkohol) dapat mencegah pertumbuhan mikroorganisme beracun contoh Clostridium botulinum (pH 4,6 tidak dapat tumbuh dan tidak membentuk toksin).
  • Mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi dari nilai gizi bahan asalnya (mikroorganisme bersifat katabolik, memecah senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana sehingga mudah dicerna dan mensintesis vitamin kompleks dan faktor-faktor pertumbuhan badan lainnya, sebagai contoh vitamin B12, riboflavin, provitamin A).
  • Dapat terjadi pemecahan bahan-bahan yang tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim tertentu, contohnya selulosa dan hemiselulosa dipecah menjadi gula sederhana. Kerugian dari fermentasi di antaranya adalah dapat menyebabkan keracunan karena toksin yang terbentuk, sebagai contoh tempe bongkrek dapat menghasilkan racun, demikian juga dengan oncom.


Produk-produk Fermentasi


Fermentasi Sayuran

  • Hampir semua jenis sayuran dan buah-buahan yang bersifat sayuran bisa difermentasi, asal cukup mengandung gula dan zat gizi lainnya untuk pertumbuhan bakteri asam laktat.
  • Faktor-faktor lingkungan yang perlu diperhatikan adalah : 1) anaerobik, 2) cukup kadar garam, 3) suhu, dan 4) tersedia bakteri asam laktat.
  • Yang memulai fermentasi adalah Lactobacillus mesenteroides dan diakhiri oleh berbagai jenis Lactobacillus.


Sosis

  • Bahan-bahan khusus yang ditambahkan adalah natrium nitrat, natrium nitrit, glukosa, sukrosa, merica, bawang putih, pala, mustard, ketumbar.
  • Gula yang ditambahkan akan difermentasi oleh bakteri dan menghasilkan flavor yang tajam.
  • Garam berfungsi sebagai bahan flavor, memperbaiki tekstur, daya awet (juga karena penurunan pH akibat fermentasi).
  • Rempah-rempah untuk flavor, diperkuat dengan pengasapan.
  • Fermentasi asam laktat terjadi pada saat pengasapan (28 – 32°C, 12 – 16 jam).
  • Fermentasi lebih baik jika suhunya 37 – 40°C untuk 4 – 8 jam berikutnya.
  • Mikroorganisme yang paling banyak berperan adalah Pediococcus cerevisiae dan Lactobacillus  plantarum. Lactobacillus mesenteroides dan Lactobacillus brevis dikurangi karena bersifat heterofermentatif yang dapat menyebabkan selubung sosis mengembang dan pecah. Micrococcus mereduksi nitrat jadi nitrit. Kini ditambahkan kultur starter Pediococcus cerevisiae dan Lactobacillus untuk menghindari fermentasi alamiah tak menentu dan beragamnya mutu produk.


Roti

  • Organisme yang berperan adalah Saccharomyces cerevisiae. Khamir tersebut menghasilkan gas sehingga adonan mengembang dan menyebabkan tekstur roti lepas/ lunak dan berpori.
  • Adonan roti terdiri atas campuran tepung terigu, air, garam, khamir, gula, telur dan lain-lain.
  • Mekanisme fermentasi oleh khamir yaitu mula-mula gula yang terkandung di dalam tepung dan gula yang ditambahkan difermentasi oleh khamir. Karbohidrat tepung diubah menjadi maltosa oleh enzim amilase dalam tepung diubah menjadi glukosa.
  • Selanjutnya glukosa tersebut oleh maltase dari khamir dipecah menjadi etanol, CO2, komponen volatil, dan produk-produk lainnya. CO2 ditahan oleh gluten. Gluten merupakan protein tepung terigu yang tidak larut dalam air. Gluten bersifat elastis dan dapat memanjang.
  • Adanya gluten dan CO2 yang dihasilkan oleh khamir menyebabkan gluten mengembang selama fermentasi.
  • Pengaruh suhu: pada suhu rendah maka pembentukan gas terhambat; jika suhu terlalu tinggi maka gas yang dihasilkan terlalu banyak, volume adonan terlalu besar.
  • Suhu yang terlalu tinggi menyebabkan fermentasi berjalan terlalu cepat, adonan memberikan rasa dan aroma lebih asam. Untuk menghindari kenaikan suhu terlalu cepat, maka ditambahkan air dingin (air es) untuk membuat adonan.
  • Gula ditambahkan dalam adonan untuk memberikan rasa manis, sebagai sumber energi bagi khamir, memberikan warna kuning kecoklatan pada permukaan roti.
  • Garam ditambahkan dalam jumlah kecil. Garam dapat memantapkan rasa manis. Tujuan utama penambahan garam untuk mengendalikan proses fermentasi. Dalam membuat adonan roti perlu dihindari terjadinya kontak antara garam dengan khamir atau ragi roti secara langsung. Untuk menghindari kontak tersebut, maka khamir dicampur lebih dahulu dengan tepung terigu, kemudian dimasukkan bahan-bahan lain selain garam, terakhir baru ditambahkan garam. Umumnya dalam resep-resep pembuatan roti sudah dituliskan cara pembuatan roti yang dimaksud.
  • Suhu optimum 25-30°C, pH 6.
  • Flavor roti asam (souerdough) tidak hanya mengandalkan kerja khamir, tetapi juga oleh bakteri asam laktat (Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus) (Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus brevis, roti regge dan roti pumpernickel adalah roti asam (Lactobacillus mesenteroides).
  • Suhu pemanggangan roti berkisar antara 160-200°C, tergantung dari besar-kecilnya ukuran adonan bakal roti yang dibentuk.
  • Secara umum proses pembuatan roti sebagai berikut: persiapan peralatan, penimbangan dan pengukuran bahan, pencampuran, fermentasi ke-1, pembagian menjadi ukuran-ukuran sesuai dengan berat yang diinginkan, moulding (pembulatan adonan), fermentasi ke-2, pengisian (untuk roti manis), fermentasi ke-3, pemanggangan dan pendinginan.


Kecap

  • Kecap ada yang asin dan ada yang manis. Proses pembuatannya:
  • Kedelai => dicuci dan direbus => dikukus => dikeringkan => diinokulasi dengan A. oryzae => FERMENTASI I (3 – 5 hari) => ditambahkan larutan garam 20% => FERMENTASI II (bakteri dan ragi, 3 – 4 minggu) => direbus dengan air => disaring => filtrat (cake press untuk makanan ternak) => pasteurisasi => ditambah karamel dan bumbu-bumbu => disaring => KECAP.


Tauco

  • Fermentasinya terdiri atas 2 tahap: 1) fermentasi kapang (R. oryzae, oligosporus, A. oryzae) dan 2) fermentasi larutan garam (bakteri asam laktat).
  • Pembuatannya: Kedelai => pelepasan kulit ari dan pencucian => peredaman 24 jam => pengukusan 1 – 2 jam => penirisan dan pendinginan => inokulasi => inkubasi 2 – 5 hari, suhu kamar => hancurkan atau tidak => beri larutan garam 25 – 50% => fermentasi 10 – 20 hari, suhu kamar => penambahan gula merah => perebusan => TAUCO.


Brem

Berdasarkan cara pembuatannya dikenal dua jenis brem, yaitu brem padat dan brem cair. Brem padat berwarna putih sampai kecoklatan dengan rasa manis keasaman yang merupakan hasil pemasakan atau pengeringan sari tapai. Brem cair yang popular dengan sebutan brem Bali merupakan jenis minuman yang rasanya manis, sedikit asam, dan berwarna merah dengan kandungan alkohol 3-10%.

Fermentasi dalam pembuatan brem berlangsung dalam dua tahap, yaitu tahap fermentasi gula dan tahap fermentasi alkohol. Pada fermentasi gula terjadi pemecahan zat pati dalam bahan oleh amilase, yaitu enzim pemecah pati yang diproduksi oleh mikroorganisme dalam ragi, membentuk gula-gula sederhana (glukosa).

Dalam fermentasi alkohol, gula-gula sederhana tersebut dipecah menjadi alkohol dan gas karbondioksida. Agar fermentasi dapat berlangsung biasanya bahan ditutup supaya kedap udara karena proses ini harus dilakukan tanpa kontak dengan udara (oksigen). Fermentasi berlangsung tidak spontan, artinya dapat berlangsung dengan penambahan ragi (starter) pada bahan baku.

Nata de Coco

Kata ”nata” diambil dari bahasa Spanyol yang berasal dari kata Latin ”natare” yang artinya ”mengapung”. Nata dapat dibuat dari bermacam-macam sari buah-buahan sebagai medianya seperti pisang, nanas, tomat, mangga, pepaya, air kelapa, dan lain-lain.

Produknya diberi nama sesuai dengan jenis media yang digunakan. Pemberian nama jenis nata diawali dengan nata dan diikuti jenis bahan baku yang digunakan di belakang kata nata. Sebagai contoh nata de coco, berarti media yang digunakan adalah air kelapa. Nata de soya menggunakan sari kedelai, nata de pina menggunakan sari buah atau limbah nanas, dan sebagainya.

Larutan yang akan dibuat nata harus mengandung gula sebagai sumber karbon bagi mikroorganisme penghasil nata dengan proporsi dan keasaman larutan harus sesuai dengan persyaratan tumbuh bakteri yang digunakan, dan diperlukan penambahan nutrien seperti amonium sulfat, urea, dan amonium fosfat  sebagai sumber nitrogen.

Terbentuknya nata karena adanya bakteri Acetobacter xylinum yang sengaja ditumbuhkan pada media seperti air kelapa. Acetobacter xylinum dapat hidup dan berkembang biak dalam larutan tertentu dengan suhu 28°C, pH 3 – 5,5, tersedia sumber karbon dan nitrogen. Jadi, medium yang digunakan untuk pembuatan nata de coco harus kaya akan zat gizi sehingga memungkinkan bakteri Acetobacter xylinum penghasil nata melakukan metabolisme yang hasilnya berupa lapisan selulosa. Hasil metabolisme tersebut membentuk lapisan putih yang liat. Makin lama fermentasi maka lapisan sebagai hasil metabolisme bakteri Acetobacter xylinum makin tebal.

Proses fermentasi dalam pembuatan nata berlangsung antara 6 sampai 14 hari. Pembentukan lapisan selulosa akan terus berlangsung apabila mediumnya masih ada. Fermentasi dalam pembuatan nata de coco termasuk ke dalam fermentasi tidak spontan karena membutuhkan kultur mikroorganisme atau starter yang ditambahkan ke dalam medium berupa air kelapa.

Untuk membuat nata de coco (salah satu contoh jenis nata yang terkenal) yaitu:

  • Menyiapkan peralatan, seperti panci, kompor / pemanas, timbangan, gelas ukur, wadah plastik, saringan santan, koran dan karet (untuk penutup wadah fermentasi).
  • Memilih bahan dan starter yang memenuhi kualitas yang diinginkan.
  • Mengukur dan menimbang bahan sesuai dengan formulasi yang digunakan.
  • Menyaring air kelapa kemudian direbus hingga mendidih. Apabila terbentuk buih pada permukaan air kelapa yang direbus maka buih tersebut diambil menggunakan saringan santan.
  • Memasukkan semua nutrisi, dilanjutkan dengan pemanasan hingga seluruh bahan larut.
  • Dalam kondisi panas, larutan media air kelapa yang sudah dipanaskan dimasukkan dalam wadah plastic yang bersih, kemudian langsung ditutup dengan kertas koran dan diikat rapat, kemudian didinginkan.
  • Setelah dingin, diinokulasi (ditambahkan) dengan starter nata de coco secara aseptis.
  • Kemudian dilakukan inkubasi selama 6-12 hari.
  • Ciri-ciri nata de coco yang baik: tidak terkontaminasi (tidak ditumbuhi kapang), tidak berlubang, warna putih, tekstur liat, tebal sesuai dengan yang diinginkan.

 

2012. smallCrab, just another blogs
Download Joomla Templates