Pengertian, Faktor, Manfaat, Asam Laktat, Contoh – AAcial

Fermentasi – Pengertian, Sifat, Faktor, Tujuan, Tahapan, Manfaat, Asam Laktat, Contoh : Fermentasi dapat digolongkan sebagai salah satu bioteknologi dalam bidang pangan. Pengolahan makanan dan bahan makanan melalui bioteknologi menghasilkan berbagai macam makanan fermentasi dan bahan makanan yang banyak digunakan. Arti kata fermentasi berubah. Kata fermentasi berasal dari bahasa latin “fervere” yang artinya mendidih. Fermentasi adalah cara mengubah substrat menjadi produk yang diinginkan dengan bantuan mikroba.

---

Pengertian Fermentasi

Kata fermentasi berasal dari bahasa latin “fervere” yang artinya mendidih. Fermentasi adalah proses yang memanfaatkan kemampuan mikroba untuk menghasilkan metabolit primer dan sekunder dalam lingkungan yang terkendali. Fermentasi merupakan bentuk penerapan atau penerapan tertua dalam bidang bioteknologi. Awalnya, istilah fermentasi digunakan untuk menunjukkan proses pengubahan glukosa menjadi alkohol yang terjadi secara anaerob.

---

Baca juga artikel terkait: Memahami asam, basa, dan garam

---

Fermentasi adalah cara mengubah substrat menjadi produk yang diinginkan dengan bantuan mikroba. Umumnya, produk ini digunakan sebagai minuman atau makanan. Fermentasi telah dikenal dan digunakan sejak zaman kuno.

---

Karena proses fermentasi membutuhkan:

• Mikroba sebagai inokulum
• Taruh (wadah) untuk memastikan proses fermentasi berlangsung optimal.
• Substrat sebagai tempat tumbuh (medium) dan sumber nutrisi bagi mikroba.
  

  ---

---

Sifat fermentasi

Fermentasi memiliki sifat, sifat fermentasi terbagi menjadi dua jenis yaitu aerob (oksigen) dan anaerob (tanpa oksigen).

Fermentasi aerobik adalah proses fermentasi yang membutuhkan oksigen. Semua organisme untuk hidup membutuhkan sumber energi yang diperoleh dari hasil metabolismenya dalam makanan, tempat organisme itu berada. Mikroorganisme adalah organisme yang membutuhkan energi ini. Sumber energi yang paling umum digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan adalah glukosa. Di hadapan oksigen, mikroorganisme dapat mencerna glukosa untuk menghasilkan air, karbon dioksida, dan energi dalam jumlah besar. Fermentasi termasuk jenis fermentasi aerobik, yaitu:

---

Ini adalah contoh fermentasi yang terjadi dalam kondisi aerobik. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam asetat (acetobacter aceti) dan etanol sebagai substrat. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi anaerob alkohol. Reaksi kimia:

CH₁₂HAI₆ dalam 2C₂H₅OH à 2CH₃COOH + H₂O+116 kkal

---

• Jenis fermentasi anaerobik

Fermentasi anaerob adalah proses fermentasi yang tidak membutuhkan oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan energi tanpa adanya oksigen sehingga hanya sebagian bahan energi yang terurai, yang dihasilkan adalah sebagian energi, karbondioksida dan air, diantaranya sejumlah asam laktat, asam asetat, etanol, asam volatil , alkohol, dan ester.

---

Dalam fermentasi anaerob, zat organik dikatabolisme tanpa kehadiran oksigen, yang berarti tidak ada akseptor elektron eksternal tetapi melalui reaksi oksidasi-reduksi yang seimbang. Produk dihasilkan selama proses penerimaan elektron yang dilepaskan selama penguraian zat organik. Oleh karena itu zat organik ini bertindak sebagai akseptor dan donor elektron. Dalam fermentasi, substrat hanya teroksidasi sebagian dan oleh karena itu hanya sedikit energi yang dapat dihasilkan.

---

Baca juga artikel terkait: Termokimia: Pengertian, Persamaan, Reaksi, Rumus dan Contoh Soal

---

Fermentasi asam laktat adalah respirasi yang terjadi pada sel hewan atau manusia, ketika kebutuhan oksigen tidak terpenuhi karena kerja yang berlebihan. Peristiwa ini dapat terjadi pada otot dalam kondisi anaerobik. Reaksi kimia:

C6H12O6 –> 2CH3CH(OH)COOH + 2ATP

Secara umum, fermentasi asam laktat perlu melalui dua tahap, seperti:

---

1. Proses fermentasi homolaktik

Dalam proses ini, glukosa diubah menjadi piruvat. Kemudian 2 molekul asam laktat terbentuk. Proses ini menggunakan enzim laktat dehidrogenase.

---

2. Proses fermentasi heterofermentatif

Proses ini menggunakan piruvat sebagai penghasil asam laktat, etanol dan karbondioksida sebagai hasil penyambungan enzim laktat dehidrogenase dan piruvat dekarboksilase.

---

Fermentasi alkohol adalah reaksi yang mengubah glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbon dioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras.

Reaksi kimia: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

---

Faktor yang mempengaruhi proses fermentasi

Fermentasi makanan adalah hasil dari aktivitas beberapa mikroorganisme. Agar proses fermentasi berjalan dengan baik, tentunya perlu diperhatikan beberapa faktor yang mempengaruhi aktivitas mikroorganisme. Jadi jika kita berbicara tentang faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, tentunya tidak lepas dari aktivitas mikroorganisme itu sendiri. Beberapa faktor utama yang mempengaruhi proses fermentasi antara lain suhu, oksigen, substrat dan air.

---

Baca juga artikel terkait: Perbedaan antara senyawa ionik dan senyawa molekuler

---

Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi dan menentukan jenis organisme yang mendominasi selama fermentasi. Ada beberapa hal yang berkaitan dengan suhu untuk masing-masing mikroorganisme dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. 1. Suhu minimum, di bawah suhu tersebut pertumbuhan mikroorganisme tidak lagi terjadi.
   2. Suhu yang lebih besar, sebagai suhu yang memungkinkan pertumbuhan mikroorganisme paling cepat.
   3. Suhu maksimum, di atasnya pertumbuhan mikroorganisme tidak mungkin lagi.
      

      ---

Udara atau oksigen selama proses fermentasi harus diatur sebaik mungkin untuk meningkatkan atau menghambat pertumbuhan mikroba tertentu. Setiap mikroba membutuhkan jumlah oksigen yang berbeda untuk pertumbuhan atau pembentukan sel baru dan fermentasi.

---

Seperti hewan lainnya, mikroorganisme juga membutuhkan suplai makanan yang akan menjadi sumber energi, dan menyediakan unsur kimia dasar untuk pertumbuhan sel. Substrat (makanan) yang dibutuhkan mikroba untuk bertahan hidup berkaitan dengan komposisi kimianya. Kebutuhan mikroorganisme akan substrat juga bervariasi.

---

Beberapa membutuhkan substrat yang lengkap dan beberapa tumbuh subur di substrat yang sangat sederhana. Hal ini dikarenakan beberapa mikroorganisme memiliki sistem enzim (katalisator biologis) yang dapat mencerna senyawa yang tidak dapat dicerna oleh mikroorganisme lainnya. Komposisi kimia yang paling penting dari produk pertanian adalah protein, karbohidrat dan lemak. Pada pH 7,0 protein mudah digunakan oleh bakteri sebagai substrat. Karbohidrat seperti pektin, pati dan lainnya adalah substrat yang baik untuk jamur dan beberapa ragi.

---

Mikroorganisme tidak dapat tumbuh tanpa adanya air. Air dalam substrat yang digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme dinyatakan dalam istilah aktivitas air atau aktivitas air = aw, yaitu perbandingan antara tekanan uap larutan (P) dan tekanan uap air murni (Po) pada suhu yang sama.

---

Baca juga artikel terkait: √ Memahami Mikrobiologi dalam Biologi beserta Faktor dan Mekanismenya

---

Contoh produk yang mengalami proses fermentasi

Bir adalah salah satu contoh fermentasi terbaik. Minuman ini terbuat dari biji-bijian seperti gandum, barley, dll.

1. Gandum tersebut dikeringkan kemudian digiling lalu dicampur dengan air panas.
2. Kemudian campuran ini disimpan dalam wadah fermentasi dengan ditambahkan ragi dan didiamkan selama beberapa minggu dalam kondisi anaerobik.
3. Pada kondisi tersebut, ragi akan memakan gula atau karbohidrat dan membentuk alkohol.
4. Setelah disimpan cukup lama, bir disaring dan dibotolkan.
   

   ---

Wine adalah minuman beralkohol yang biasanya dibuat dari buah anggur yang difermentasi. Keseimbangan sifat alami buah anggur, menyebabkan buah berfermentasi tanpa penambahan gula, asam, enzim atau nutrisi lainnya. Anggur dibuat dengan memfermentasi jus anggur dengan jenis ragi tertentu. Ragi akan mengkonsumsi kandungan gula buah anggur dan mengubahnya menjadi alkohol.

---

Cara membuat nata de coco sebagai berikut :

• Pertama kali, buah anggur segar dihancurkan hingga menjadi bubur.
• Daging buah anggur kemudian didiamkan selama beberapa hari agar sari buahnya keluar dan kulitnya terkelupas dari daging buahnya.
• Daging buah anggur kemudian disaring untuk memisahkan kulitnya. Kemudian tambahkan ragi dan biarkan selama beberapa minggu dalam kondisi anaerobik.
• Setelah beberapa waktu, anggur cair dipisahkan ke dalam wadah yang berbeda dan dibiarkan berfermentasi perlahan.
• Akhirnya, anggur dibotolkan dan siap dikonsumsi.

Anggur atau wine terbagi menjadi beberapa golongan, red wine, white wine, dan lain-lain. Beberapa jenis red wine yang populer di kalangan peminum wine di Indonesia adalah merlot, cabernet sauvignon, syrah/shiraz, dan pinot noir.

---

Baca juga artikel terkait: 6 Perbedaan antara senyawa polar dan non-polar

---

Tahu merupakan makanan yang terbuat dari kacang kedelai, dan proses pembuatannya masih sederhana dan terbatas pada skala rumah tangga. Suryanto (dalam Hartaty, 1994) menyatakan bahwa tahu adalah makanan padat yang terbuat dari sari kedelai (Glisin spp) dengan proses pengendapan protein pada titik isoelektriknya, tanpa atau dengan penambahan zat lain yang diperbolehkan.

---

Pada prinsipnya, tahu dibuat dengan cara mengekstraksi protein, kemudian mengumpulkannya hingga membentuk protein padat. Cara penggumpalan susu kedelai umumnya dilakukan dengan menambahkan zat penggumpal berupa asam. Caking agent yang biasa digunakan adalah asam asetat (CH3COOH), batu tahu (CaSO4nH2O) dan larutan biji tahu (larutan sari tahu yang telah didiamkan semalaman).

---

Secara umum langkah-langkah dalam proses pembuatan tahu adalah sebagai berikut :

• Kedelai terpilih dibersihkan dan disortir. Pembersihan dilakukan dengan alat pembersih.
• Rendam dalam air bersih agar kedelai mengembang dan cukup lunak untuk ditumbuk. Waktu perendaman bervariasi dari 4-10 jam.
• Cuci dengan air bersih. Banyaknya air yang digunakan tergantung dari ukuran atau jumlah kedelai yang digunakan.
• Penggilingan kedelai menjadi bubur kedelai dengan mesin penggiling. Untuk memudahkan penggilingan, perlu ditambahkan air dalam jumlah yang sebanding dengan jumlah kedelai.
  

  ---

• Kedelai dimasak di atas kompor dan direbus selama 5 menit. Selama memasak, jaga agar tidak berbusa, dengan menambahkan air dan diaduk.
• Penyaringan ampas kedelai dilakukan dengan kain saring. Bibir diperas dan dibilas dengan air hangat. Jumlah ampas basah sekitar 70% sampai 90% dari berat kering kedelai.
  

  ---

• Setelah itu, dilakukan koagulasi menggunakan air asam, pada suhu 50^HaiC, lalu diamkan hingga terbentuk gumpalan besar. Selain itu, air di atas endapan dihilangkan dan sebagian digunakan untuk proses penggumpalan kembali.
• Langkah terakhir adalah pengepresan dan pencetakan yang dilapisi kain saring hingga padat. Setelah air tersisa sedikit, cetakan dibuka dan diangin-anginkan.

---

Tujuan fermentasi

Tujuan fermentasi adalah untuk membuat makanan lebih berkelanjutan. Mengawetkan makanan dengan memproduksi asam laktat, asam asetat, dan alkohol dalam jumlah besar. Perkaya nutrisi makanan dengan menambahkan beberapa asam amino, protein dan vitamin.

---

Tahapan dalam proses fermentasi

1. Formulasi media yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme, baik dalam proses pengayaan maupun produksi
2. Sterilisasi media, fermentor dan peralatan
3. Produksi biakan murni atau campuran yang cukup untuk diinokulasi pada tahap produksi
4. Mengoptimalkan produksi pada tahap fermentasi produk dengan kondisi optimal
5. Ekstraksi dan pemurnian
6. Menghilangkan media limbah yang dihasilkan selama produksi

---

Manfaat fermentasi

---