Another Journey of Life

Jumat, 04 November 2016

Home » » Fermentasi

Fermentasi

By  06.44  2 comments

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

1.1 PENGERTIAN

Fermentasi berasal dari bahasa latin yakni “Fervere” yang berarti merebus (to boil) yang didapat dari bentuk nya yang seperti mendidih dan bergelembung. Gelembung ini berisi karbondioksida yang terjadi akibat aktivitas ragi pada ekstraksi buah-buahan atau biji-bijian hasil dari katabolisme anaerobic terhadap gula. Pengertian fermentasi sebenarnya berbeda antara ahli mikrobiologi dengan ahli biokimia. Di dalam kalangan ahli biokimia fermentasi merujuk kepada proses biokimia yang mengubah molekul organik yang lebih besar menjadi lebih kecil dengan bantuan mikroorganisme. Sedangkan ahli mikrobiologi menyatakan fermentasi sebagai proses untuk menghasilkan suatu produk dari kultur mikroorganisme.
Fermentasi dapat meningkatkan nilai gizi bahan yang berkualitas rendah serta berfungsi dalam pengawetan bahan dan merupakan suatu cara untuk menghilangkan zat anti nutrisi atau racun yang terkandung dalam suatu bahan makanan.
Mikroba yang paling banyak digunakan dalam fermentasi adalah kamir, kapang, dan bakteri. Syarat miroba bisa dijadikan dalam proses fermentasi adalah: Murni, Unggul, Stabil, Bukan Pathogen. Berikut adalah beberapa jenis mikroba yang terlibat dalam fermentasi:
  • Bakteri
Jumlah bakteri di dunia sangat banyak, dapat dimanfaatkan menjadi sesuatu yang berguna namun tak urung juga banyak jenisnya yang merugikan bagi manusia. Dalam kaitannya dengan mikrobiologi pangan, pengelompokkan bakteri berdasarkan sifat pertumbuhannya pada makanan lebih penting daripada pengelompokkan berdasarkan sifat. Pengelompokkan bakteri berdasarkan sifat pertmbuhan pada makanan sebagai berikut:
v  Bakteri asam laktat
v  Psikotropik
v  Bakteri asam asetat
v  Bakteri halofilik
v  Bakteri asam butirat dan proionat
v  Bakteri osmofilik
v  Bakteri proteolitik
v  Bakteri berpigmen
v  Bakteri pembentuk lender
v  Bakteri lipotik
v  Bakteri sakarorik
v  Bakteri pembentuk gas
v  Bakteri peklitik
v  Koliform
v  Bakteri termofilik
  • Fungi
Fungi atau bisa disebut juga kapang termasuk dalam phylum Mycota yang paling penting dalam industry adalah Zygomicota (di antaranya adalah Mucor dan Rhizopus), Ascomicota, dan Deutoromicota (seperti Penicilium, dan Trichoderma). Suhu tumbuh kebanyakan kapang bersifat mesofilik yaitu tumbuh baik pada suhu kamar yang optimumnya 25-35 oC tetapi beberapa ada yang bisa tumbuh pada kisaran suhu 35-37 oC dan kapang psikofilik dapat tumbuh di dalam lemari es.
Kapang dapat mensintesis protein dengan mengambil sumber karbon dari karbohidrat (glukosa, sukrosa, atau maltose), sumber nitrogen dari bahan organic maupun anorganik, dan mineral dari substrat.

1.2 SEJARAH

Tahap pertama industri fermentasi dimulai sebelum tahun 1900, yaitu mulai pembuatan alkohol dan vinegar. Di Arab produksi dalam skala besar dimulai tahun 1700. Pengembangan proses dengan menggunakan termometer dimulai tahun 1757 dan pemindahan panas pada tahun 1801. Pada pertengahan abad 19, fungsi khamir dalam fermentasi alkohol mulai dikembangkan. Pada akhir abad 19 mulai digunakan kultur murni khamir padapembuatan starter. Seorang ilmuan mikrobiologi Prancis Loius Pasteur (1822-1895) menyebut fermentasi dengan proses la vie sans air atau hidup tanpa udara. Fermentasi terjadi tanpa udara dan juga dikenal juga sebagai anaerobic proses.
Tahap ke dua yaitu dari tahun 1900 - 1940 dengan mulai dikembangkan produk baru seperti massa sel khamir, gliserol, asam sitrat, asam laktat dan aseton-butanol. Pembuatan ragi roti merupakan proses aerob sehingga sel tumbuh cepat.
Pada tahap ke tiga mulai dihasilkan penisilin pada kultur submerged secara aseptis. Produksi penisilin secara aerob sangat mudah mengalami kontaminasi, terutama pemasukkan udara dalam skala besar. Program pengembangan strain dilakukan dalam pilot-plant. Pada tahap ini (1940 sampai sekarang) banyak ditemukan proses-proses baru diantaranya antibiotik yang lain, vitamin, gibrelin, asam amino, enzim dan transformasi steroid.
Tahap ke empat (1960 sampai sekarang), sejumlah perusahaan besar meneliti tentang produksi protein sel tunggal untuk ternak. Tahap ini merupakan pengembangan tahap ke tiga dengan skala lebih besar, dengan kemungkinan harga jual yang lebih rendah. Mulai tahap ini semakin diperhatikan kontrol peralatan dan proses menggunakan kontrol computer dan mulai dilakukan penelitian strain yang digunakan melalui rekayasa genetik.
Tahap ke lima (1979 sampai sekarang) mulai diteliti dan diproduksi senyawaan yang tidak umum dihasilkan mikrobia seperti interferon, insulin dengan manipulasi genetik. Produksi konvensional juga dapat ditingkatkan melalui rekayasa genetik. Perkembangan tahap ini semakin canggih sesuai perkembangan bioteknologi.

1.3 TEORI/PROSES

Fermentasi dapat dilakukan dengan metode kultur permukaan dan kultur terendam. Medium kultur permukaan dapat berupa medium padat, semipadat, dan cair. Sedangkan kultur terendam dilakukan dalam medium cair menggunakan bioreactor yang dapat berupa labu yang diberi aerasi, labu digoyang denga shaker atau fermentator.
Dibandingkan dengan medium padat, medium cair mempunyai beberapa kelebihan yaitu:
1.      Jenis dan konsentrasi komponen-komponen medium dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan,
2.      Dapat memberikan kondisi yang optimum untuk pertumbuhan,
3.      Pemakaian medium lebih efisien.
Fermentasi cair sudah dimanfaatkan sejak dahulu kala seperti pembuatan asam asetat secara tradisional. Namun dewasa ini cara ini sudah mulai digeser dengan adanya fermentasi terendam yang lebih efsien, khususnya dalam memproduksi produk-produk fermentasi yang benilai ekonomis tinggi dan menghendaki sterilitas yang tinggi, seperti misalnya produksi antibiotika.
Jenis-jenis fermentasi media cair:
Ø  Fermentasi yang diagitasi dimana substratnya larut dalam air
Ø  Fermentasi yang diagitasi dimana zat yang tak larut dalam air tersuspensi dalam fase cair
Ø  Fermentasi yang diagitasi dimana zat cair yang tak larut dalam air tersuspensi dalma fase cair
Ø  Fermentasi yang tidak diagitasi dimana substratnya larut dalam fase air.
Fermentasi padat juga mempunyai keuntungan jika dibandingkan dengan fase cair, seperti:
1.      Medium sederhana
2.      Ruang untuk perlengkapan kecil
3.      Inokulum sederhana
4.      Kondisi pertumbuhan fungimendekati kondisi habitat alaminya
5.      Aerasi dihasilkan dengan mudah karena ada ruang di antara tiap partikel substrat
6.      Produk yang dihasilkan dapat dipanen dengan mudah.
Fermentasi padatdipengaruhi oleh kadar air, temperature, dan pertukaran gas.
      Secara umum terdapat 4 proses fermentasi, sbb:
  1. Fermentasi yang memproduksi sel mikroba (biomass)
Produksi komersial dari biomass dapat dibedakan menjadi produksi yeast untuk industry roti, dan produksi sel mikroba untuk digunakan sebagai makanan manusia ada hewan. Produksi sel mikroba dapat dibagi menjadi 2 yakni, produksi ragi dan produksi protein sel tunggal sebagai pangan maupun pakan. Produksi sel mikrobia yang telah berkembang di Indonesia adalah inokulum tempe dan ragi tape.
Inokulum tempe telah tersedia mulai dari bentuk tradisional (pada daun waru) sampai taraf industri (bentuk tepung kemas) yang terbuat dari inokulum murni baik tunggal maupun campuran. Ragi tape masih dikerjakan secara tradisional sehingga komposisi mikroorganismenya juga beragam. Saat ini sel mikrobia non-inokulum juga mulai dikembangkan. Mikrobiaini utamanya adalah bakteri probiotik
  1. Fermentasi yang menghasilkan enzim dari mikroba
Secara komersial enzim dapat diproduksi oleh tanaman, hewan, dan mikroba, namun enzim yang dihasilkan oleh mikroba memiliki beberapa keunggulan yakni, dapat diproduksi dengan jumlah besar dan mudah untuk meningkatkan produktivitasnya.
Enzim-enzim mikrobia yang mulai dikembangkan di Indonesia misalnya lipase untuk deterjen serta untuk produksi gliserol dan penyediaan asam lemak bebas bagi pembuatan Fatty Acid Methyl Ester (FAME) yang penting dalam industri biofarmasi.
  1. Fermentasi yang menghasilkan metabolit mikroba
Metabolit mikroba dapat dibedakan menjadi 2 yakni,metabolit primer dan sekunder. Produk metabolisme primer yang dianggap penting contohnya etanol, asam sitrat, polisakarida, aseton, butanol, dan vitamin. Sedangkan metabolit sekunder yang dihasilkan miroba contohnya antibiotic, pemacu pertumbuhan, inhibitor enzim, dan lain lain.
  1. Proses transformasi
Sel mikroba dapat digunakan untuk mnegubah suatu senyawa menjadi sneyawa lain yang masih memiliki kemiripan struktur namun memiliki nilai komersil yang lebih tinggi.
Komponen proses fermentasi:
1. Susunan medium yang digunakan selama pengembangan inokulum dan di dalam fermentor.
2. Sterilisasi medium, fermentor dan peralatan yang lain.
3. Aktivitas produksi, pemanfaatan kultur murni, jumlah inokulum untuk produksi.
4. Pertumbuhan mikrobia dalam fermentor produksi pada kondisi optimum untuk pembentukan hasil.
5. Ekstraksi produk dan pemurnian.
6. Penanganan limbah yang dihasilkan selama proses.
Gambar: Skema umum proses fermentasi




1.4 KEGUNAAN

Fermentasi dapat di gunakan dalam mengahasilkan bermacam-macam produk, yakni:
Gambar: Kegunaan Fermentasi

BAB 3 : PENUTUP



2.1 Kesimpulan

  1. Fermentasi menghasilkan karbondioksida hasil dari pemecahan glukosa.
  2. Fermentasi dimulai oleh Ilmuan Arab.
  3. Mikroba yang paling banyak digunakan dalam fermentasi adalah kamir, kapang, dan bakteri.
  4. Syarat miroba bisa dijadikan dalam proses fermentasi adalah: Murni, Unggul, Stabil, Bukan Pathogen.
  5. Fermentasi bisa dilakukan dalam medium padang, cair, dan terendam.

2.2 Saran

Dalam pembuatan makalah ini masih terdapat banyak keurangan, oleh sebab itu semoga dalam pembuatan makalah selanjutnya dapat lebih baik lagi.
DAFTAR PUSTAKA


Ed. K. Lee Lerner and Brenda Wilmoth Lerner. Vol. 3. 4th ed. Detroit: Gale, 2008. p1701-1703. COPYRIGHT 2008 Gale, Cengage LearningDavid E. Newton
Hidayat, Nur dan Sri Suhartini. 2013. “ Fermentasi”. Diakses dalam bahan ajar http://tekpan.unimus.ac.id/wp-content/uploads/2013/10/Kuliah-11-Mikrobiologi-fermentasi.pdf pada pada 13 September 2016 pukul 21:24 WIB.
JaJo. 2008. “ Teknologi Pengolahan Limbah untuk Pakan”. Diakses dalam https://jajo66.files.wordpress.com/2008/03/6fermentasi.pdf pada pada 13 September 2016 pukul 21:24 WIB.

Sulistyaningrum, Lucia Suci. 2008. “Optimasi Fermentasi”. Diakses dalam http://lib.ui.ac.id/file?file=digital/126081-FAR.033-08-Optimasi%20fermentasi-Literatur.pdf pada 13 September 2016 pukul 21:24 WIB.

2 komentar: