Mikroorganisme yang berperan dalam pembentukan makanan dan minuman
Mikroba untuk Makanan dan Minuman
Mikroba yang ada di sekeliling kita mempunyai manfaat yang sangat besar, salah satunya untuk pengolahan makanan. Berikut ini akan dijelaskan beberapa jenis mikroba yang bermanfaat untuk pengolahan makanan, yaitu:
A. Mikroba jenis bakteri:
1. Lactobacillus
Bakteri ini dikenal juga dengan nama bakteri laktat terdiri dari delapan jenis yang mempunyai manfaat berbeda-beda. Diantara jenis bakteri lactobacillus yang paling dikenal adalah
Yoghurt
Lactobacillus bulgaricus
Lactobacillus bulgaricus dan Lactobacillus sp.
Lactobacillus bulgaricus merupakan salah satu bakteri yang berperan penting dalam pembuatan yoghurt. Yoghurt merupakan hasil olahan fermentasi dari susu. Bakteri ini hidup di dalam susu dan mengeluarkan asam laktat yang dapat mengawetkan susu dan mengurai gula susu sehingga orang yang tidak tahan dengan susu murni dapat mengonsumsi yoghurt tanpa khawatir akan menimbulkan masalah kesehatan.
Sedangkan Lactobacillus sp. biasanya digunakan untuk pembuatan terasi. Terasi biasanya terbuat dari udang kecil (rebon), ikan kecil ataupun teri. Proses pembuatan terasi dilakukan secara fermentasi. Rebon yang telah kering ditumbuk dan dicampur dengan bahan lain kemudian diperam selama 3-4 minggu. Selama fermentasi, protein diekstrak menjadi turunan-turunanya seperti pepton, peptida dan asam amino. Fermentasi juga menghasilkan amonia yang menyebabkan terasi berbau merangsang.
Terasi
Kefir
Ada beberapa jenis lactobacillus yang juga berperan dalam pembuatan kefir. Bakteri yang berperan antara lain: Lactocococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus kefir, Lactobacillus kefirgranum, Lactobacillus parakefir. Semua bakteri tadi merupakan bibit kefir dan berfungsi sebagai penghasil asam laktat dari laktosa. Sedangkan Lactobacillus kefiranofaciens berperan sebagai pembentuk lendir (matriks butiran kefir).
2. Streptococcus
Jenis bakteri streptococcus yang biasanya digunakan dalam makanan adalah Streptococcus lactis. Bakteri ini berperan dalam pembuatan mentega, keju dan yoghurt. Pada pembuatan yoghurt, bakteri streptococcus bekerjasama dengan bakteri lactobacillus. Bakteri lactobacillus berperan dalam pembentukan aroma yoghurt, sedangkan bakteri Streptococcus lactis berperan dalam pembentukan rasa yoghurt.
Streptococcus lactis
Pada pembuatan mentega dan keju, bakteri Streptococcus lactis diperlukan untuk menghasilkan asam laktat. Pada pembuatan keju, asam laktat dapat menghasilkan gumpalan susu berbentuk seperti tahu. Gumpalan ini kemudian dipadatkan dan diberi garam. Garam berfungsi untuk mempercepat proses pengeringan, penambah rasa dan pengawet. keju diperam untuk dimatangkan selama sekitar 4 minggu. Selama proses pemeraman inilah, citarasa dan tekstur dari keju terbentuk.
keju
sosis
3. Pediococcus cerevisiae
Bakteri Pediococcus sp. digunakan dalam pembuatan sosis. Tidak semua sosis dibuat melalui proses fermentasi. Sosis fermentasi dikenal dengan istilah dry sausage atau semi dry sausage. Contoh sosis jenis ini antara lain adalah Salami Sausage, Papperson Sausage, Genoa Sausage, Thurringer Sausage, Cervelat SausageChauzer Sausage. dan
4. Acetobacter
Jenis acetobacter yang terkenal perannya dalam pengolahan makanan adalah Acetobacter xylinum yang berperan dalam pembuatan nata de coco. Bakteri ini disebut juga dengan bibit nata. Bakteri akan membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah asam. Dalam kondisi tersebut, bakteri akan menghasilkan enzim yang dapat membentuk zat gula menjadi serat atau selulosa. Dari jutaan bakteri yang tumbuh pada air kelapa tersebut akan dihasilkan jutaan benang-benang selulosa yang akan memadat dan menjadi lembaran-lembaran putih yang disebut nata.
nata de coco
B. Mikroba jenis fungi
1. Jamur Rhyzopus oryzae
Jamur ini sangat berperan dalam pembuatan tempe. Tempe sendiri dapat dibuat dari kacang kedelai maupun bahan nabati lain yang berprotein. Pada tempe berbahan kedelai, jamur selain berfungsi untuk mengikat atau menyatukan biji kedelai juga menghasilkan berbagai enzim yang dapat meningkatkan nilai cerna saat dikonsumsi.
Tempe
oncom
2. Neurospora sitophila
Jamur ini berperan dalam pembuatan oncom. Oncom dapat dibuat dari kacang tanah yang ditambahkan dengan bahan makanan lain seperti bungkil tahu. Bahan-bahan tersebut dapat menjadi oncom dengan bantuan jamur oncom. Proses yang terjadi dalam pembuatan oncom hampir sama dengan pembuatan tempe.
3. Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae
Jamur-jamur ini berperan dalam pembuatan kecap dan tauco. Kecap atau tauco dibuat dari kacang kedelai. Proses pembuatannya mengalami dua tahap fermentasi. Proses fermentasi pertama, yaitu adanya peran jamur Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae. Protein akan diubah menjadi bentuk protein terlarut, peptida, pepton dan asam-asam amino, sedangkan karbohidrat diubah oleh aktivitas enzim amilolitik menjadi gula reduksi. Proses fermentasi kedua menghasilkan kecap atau tauco yang merupakan aktivitas bateri Lactobacillus sp. Gula yang dihasilkan pada Kecap proses fermentasi diubah menjadi komponen asam amino yang menghasilkan rasa dan aroma khas kecap.
kecap tauco
4. Saccharomyces cerevisiae
Jamur ini dimanfaatkan untuk pembuatan tape, roti dan minuman beralkohol dengan cara fermentasi. Tape dibuat dari singkong atau beras ketan. Dalam pembuatan tape, mikroba berperan untuk mengubah pati menjadi gula sehingga pada awal fermentasi tape berasa manis. Selain Saccharomyces cerivisiae, dalam proses pembuatan tape ini terlibat pula mikrorganisme lainnya, yaitu Mucor chlamidosporus dan Endomycopsis fibuligera. Kedua mikroorganisme ini turut membantu dalam mengubah pati menjadi Tape gula sederhana (glukosa). Adanya gula menyebabkan mikroba yang menggunakan sumber karbon gula mampu tumbuh dan menghasilkan alkohol. Keberadaan alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu Acetobacter aceti yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebabkan rasa masam pada tape yang dihasilkan.
Pada pembuatan roti, fermentasi berfungsi menambah cita rasa, mengembangkan adonan roti dan membuat roti berpori. Hal ini disebabkan oleh gas CO2 yang merupakan hasil fermentasi. Roti yang dibuat menggunakan ragi memerlukan waktu fermentasi sebelum dilakukan pemanggangan. Pembuat roti harus menyimpan adonan di tempat yang hangat dan agak lembab. Keadaan lingkungan tersebut dapat memungkinkan ragi untuk berkembang biak, memproduksi karbon dioksida secara terus menerus selama proses fermentasi.
5.Bakteri Acetobacter xylinum
merupakan bakteri yang berperan aktif dalam mengubah fermentasi menjadi nata. Bakteri ini merupakan bakteri asam asetat. Sistematikanya adalah sebagai berikut :
Divisio: Prothophyta
Class : Schizomycetes
Ordo : Pseudomonodales
Famili : Pseudomonadaceae
Genus : Acetobacter
Species : Acetobacter xylinum
Bakteri pembentuk nata bila ditumbuhkan dlaam medium yang mengandung gula, dapat mengubah gula menjadi selulosa. Selulosa yang terbentuk di dalam medium tersebut berupa benang-benang yang bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan seperti tekstil. Pada medium cair, bakteri ini membentuk suatu massa yang kokoh dan dapat mencapai ketebalan beberapa centimeter. Bakteri itu sendiri terperangkap dalam massa fibriler yang terbentuk.
Sintesa polisakarida oleh bakteri ini, sangat dipengaruhi oleh tersedianya nutrisi dan ion-ion logam tertentu yang dapat mengkatalisasi atau menstimulasi aktivitas bakteri tersebut. Peningkatan konsentrasi nitrogen dalam substat dapat meningkatkan jumlah polisakarida yang terbentuk, sedangkan ion-ion bivalen seperti Mg2+, Ca2+ dan lainnya sangat diperlukan untuk mengontrol kerja enzim ekstraselluler dan membentuk ikatan dengan polisakarida tersebut.
Aktivasi pembentukan nata hanya terjadi pada klarisa pH 3,5-7,5. asam asetat glasial ditambahkan ke dalam medium untuk menurunkan pH medium yang optimum yaitu 4,0. sedangkan suhu yang optimum adalah pada suhu kamar antara 28-320 C.
Bakteri pembentukan nata termasuk golongan Acetobacter yang mempunyai ciri-ciri antara lain Gram negatif untuk kultur yang masih muda dan Gram positif untuk kultur yang sudah tua, obkigat aerobik, dalam medium asam membentuk batang, sedangkan dalam medium alkali, berbentuk oval, bersifat non mortil, dan tidak membentuk spora, tidak mampu mencairkan gelatin, tidak memproduksi H2S, tidak mereduksi nitrat dan thermal death point pada suhu 65-70 0 C.
Bacillus sp. Bakteri ini merupakan genus dengan kemampuan yang paling luas. Pada mulanya hanya digunakan untuk menghasilkan enzim amilase.
D. Bividobacterium sp.
Bakteri ini bersifat anaerob dan digunakan sebagai mikroba probiotik. Produk prbiotik dari bakteri ini biasanya berbentuk padat
E. Lactobacillus sp.
Bakteri ini cukup popular karena selain dapat digunakan dalam produksi asam laktat juga banyak berperan dalam fermentasi pangan seperti yoghurt dan juga produk probiotik yang saat ini banyak diminati oleh masyarakat. Probiotik merupakan mikroba yang dikonsumsi untuk mengatur keseimbangan flora usus.
2. Khamir
Istilah khamir umumnya digunakan untuk menyebut bentuk-bentuk yang menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yang tidak berfilamen tetapi uniseluler dengan bentuk ovoid atau spheroid. Khamir ada yang bermanfaat dan ada pula yang membahayakan manusia. Fermentasi khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti, bir, wine. Khamir yang tidak diinginkana dalah yang ada pada makanan dan menyebabkan kerusakan pada uice buah, sirup, molase, madu, jelly, daging dan sebagainya.
Ada berbagai khamir yang memiliki fungsi penting dalam fermentasi, diantaranya adalah :
a. Saccharomyces cerevisiae, merupakan khamir yang paling popular dalam pengolahan makanan. Khamir ini telah lama digunakan dalam industry wine dan bir. Dalam bidang pangan, khamir digunakan dalam pengembangan adonan roti dan dikenal sebagai ragi roti. Khamir ini melakukan reproduksi vegetatif dengan membentuk tunas. Sel terbentuk ellipsoid atau silinder. Dapat membentuk pseudohifa tetapi hifa tidak bersepta. Askospora berbentuk ellipsoid pendek dengan dinding halus, biasanya 1-4, kadang-kadang lebih, per askos. Khamir ini tidak mampu tumbuh pada nitrat sebagai satu-satunya sumber nitrogen.
b. Saccharomyces roxii, adalah khamir yang digunakan dalam pembuatan kecap dan berkontribusi dalam pembentukan aroma.
3. Jamur
Jamur merupakan mikroba multiseluler yang banyak dimanfaatkan manusia dalam fermentasi maupun budidaya. Dalam bidang fermentasi umumnya yang digunakan adalah jamur berbentuk hifa dan dikenal dengan sebutan jamur. Contohnya pada pembuatan tempe dan kecap.
Ada beberapa jenis jamur yang memilki kedudukan penting dalam fermentasi, antara lain adalah :
a. Aspergillus niger, jamur ini digunakan dalam pembuatan asam sitrat. Asam sitrat merupakan salah satu asam organik yang banyak digunakan dalam bidang pangan, misalnya pada pembuatan permen dan minuman kemasan. Jamur ini sering mengontaminasi makanan, misalnya roti tawar.
b. Rhizopus oryzae, jamur ini penting pada pembuatan tempe. Aktivitas jamur ini menjadikan nutrisi pada tempe siap dikonsumsi manusia. Aktivitas enzim yang dihasilkan menjadikan protein terlarut meningkat.
c. Neurospora sitophila, jamur ini merupakan sumber beta karoten pada fermentasi tradisional. Produk hasil fermentasi dari jamur ini adalah oncom.
d. Monascus purpureus, jamur ini dikalangan mikrobiologi jarang dikenal karena produk yang dihasilkan. Jamur ini menghasilkan pewarna alami yang umumnya digunakan pada masakan cina.
e. Penicillium sp. Jamur ini paling terkenal karena kemampuannya menghasilkan antibiotika. Selain untuk pembuatan antibiotika, spesies yang lain juga digunakan dalam pembuatan keju khusus.
2.2 Peranan Mikroba dalam Produksi Makanan
1. Buttermilk
Buttermilk dihasilkan dari susu skim atau susu rendah lemak dengan bantuan bakteri asam laktat. Buttermilk mempunyai karakteristik pada tekstur, rasa asam dan aroma. Tekstur dihasilkan dari pemecahan dadih. Aroma dan rasa disebabkan oleh diasetil, asetildehid dan produk metabolik lain dilepaskan oleh bakteri fermentasi. Kultur yang digunakan untuk membuat buttermilk merupakan kultur asam laktat yang terdiri dari Streptococcus cremoris, S.diacetylactis, dan Leuconostoc cremoris. Jenis biakan bakteri pemula (starter culture) berbeda diantara pabrikan (manufaktur) dan beberapa menggunakan Lactobacillus bulgaricus untuk membuat butter milk Bulgaria. Produksi asam dan pembentukan dadih dihasilkan oleh Streptococcus cremoris sedangkan aroma dan rasa dihasilkan dari metabolisme dan multifikasi oleh dua jenis bakteri yang lain yaitu : S.diacetylactis, dan Leuconostoc cremoris.
Untuk membuat buttermilk, susu skim atau susu rendah lemak dihomogenisasi dan dipasteurisasi serta diinokulasi dengan 1 % biakan pemula / strater culture dan difermentasikan pada suhu 18-200 C selama 14 jam. Sesudah fermentasi, produk yang dihasilkan digoyang dengan kuat untuk memecahkan dadih, didinginkan pada suhu 40 C dan dipak dalam kontainer susu. Produk akhir akan menampakkan homogenous, cairan yang kental, dengan rasa asam dan aroma buttery.
2. Yogurt
Yogurt adalah susu yang difermentasikan dengan mikroba Sterptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Secara tradisonal susu dipanaskan selama beberapa jam untuk menguapkan air dan menaikkan proporsi susu cair. Sesudah penguapan susu didinginkan pada suhu 40-420 C dan diinokulasikan dengan kultur yogurt yang terdahulu. Sesudah inkubasi semalaman pada tempat yang hangat, kemudian produk didinginkan. Bakteri menghasilkan diasetil, asetaldehida dan berbagai produk metabolik lain yang memberi aroma karakteristik pada yogurt. Saat ini susu yang digunakan dikentalkan dengan penambahan susu bubuk (susu padat) kemudian dipasteurisasi. Pengental seperti gelatin atau karagenen juga dapat dapat ditambahkan.
3. Keju
Keju dibuat dari susu dengan memisahkan dadih/curd dari whey air (air yang tinggal setelah susu dijadikan keju). Protein susu didenaturasi oleh asam laktat dihasilkan oleh bakteri asam laktat yang ditambahkan pada susu sebagai kultur pemula/stater culture, atau dengan menambahkan proteasi renin. Metode pertama menghasilkan dadih asam, sedangkan dadih kedua menghasilkan dadih manis. Pembuatan keju merupakan proses yang dikontrol dimana dadih diperlukan dan dituakan. Cara dadih diproses menentukan tipe keju yang dibuat.
Keju yang sederhana dapat dibuat dengan memanaskan susu sampai hampir mendidih secara cepat. Sehingga dapat membunuh sebagian besar mikroba perusak dan kemudian memnambahkan kultur pemula pada susu yang sudah didinginkan. Kultur pemula yang selalu digunakan mengandung bakteri asam laktat seperti Sterptococcus lactis, Streptococcus cemoris, Leuconostoc citrovorum dan Leuconostoc dextranicum. Susu yang sudah diberi kultur pemula (benih) difermentasi pada suhu 180 C selama 24 jam. Sehingga dihasilkan dadih. Whey (cairan) dapat dikeluarkan dengan menyaring dadih dalam penyaring keju. Dadih kemudian digarami untuk menghambat pertumbuhan mikroba selanjutnya. Leuconostoc mengeluarkan diasetil, suatu senyawa yang dibentuk dari asam sitrat yang bertanggung jawab pada aroma dan rasa keju. Keju dapat diinkubasi dalam waktu yang panjang untuk mematangkan dadih dan menumbuhkan mikroba untuk menambah rasa.
Langkah-langkah dalam pembuatan keju keras (keju Swiss)
Susu
(H2O + kasein + lemak+laktosa)
Rasa dan asam laktosa ditambahkan bakteri asam laktat asam laktat
Tekstur kasein —-> asam ——> kasein didenaturasi
Kasein —–> renin ——-> peptida,pepton
Dadih dan whey
(H2O, gula.asam)
Dehidrasi & dadih ——-> cheese cloth —– > dadih di dehidrasi
Penghambatan dadih ——–> NaCl ——-> dadih didehidrasi
Bakteri lain Dadih
Rasa dan asam peptida,pepton ——> Propionibacterium —–> asam propionat
CO2 asam amino—–> Propionibcterium ——> ammonia
Keju Swiss
Keju lunak mengandung 50%-80% air, keju ini dikonsumsi segera sesudah mereka dibuat. Keji cottage adalah keju lunak yang tidak dimasak, sangat basah, tidak terlalu asin dan tidak sangat asam sejak pembuatannya mengandung renin. Karena mengandung asam yang rendah, perusakan relatif cepat meskipun diletakkan dalam refrigerator. Camembert adalah susu lunak yang dimasak sehingga tidak cepat menjadi rusak. Jamur Penicillium cammemberti tumbuh pada permukaan dadih yang menyebabkan karakteristik rasa dan aroma pada keju ini.
Keju keras mengandung kuarng dari 40 % air dan umumnya dimasak dengan bakteri atau jamur. Sebagai contoh keju Swiss di buat dengan bantuan bakteri Streptococcus lactis, S.thermophilus, Propionibacterium shermanii, P.freudenrich, Lactobacillus helveticus, L.bulgaricus. banteri asam propionat memberikan keju swiss karakteristik rasa dan memproduksi pori-pori CO2 pada dadih.
4. Tempe
Tempe adalah produk fermentasi yang amat dikenal oleh masyarakat Indonesia dan mulai digemari pula oleh berbagai kelompok masyarakat. Tempe dapat dibuat dari berbagai bahan. Namun demikian yang biasa dikenal sebagai tempe yang dikenal oleh masyarakat pada umumnya ialah tempe yang dibuat dari kedelai.
Tempe merupakan makanan tradisional yang berpotensi sebagai makanan fungsional, beberapa khasiat tempe bagi kesehatan antara lain memberikan pengaruh hipokolesterolemik, antidiare khususnya karena bakteri e.coli enteropatogenik dan antioksidan. Nilai gizi protein tempe meningkat setelah proses fermentasi karena terjadinya pembebasan asam amino hasil aktivitas enzim proteolitik dari tempe. Tempe yang dibuat dari kedelai melalui tiga tahap yaitu (1) hidrasi dan pengasaman biji kedelai dengan perendaman beberapa lama, (2) Sterilisasi terhadap sebagian biji kedelai, (3) Fermentasi oleh jamur tempe yang diinokulasikan segera setelah sterilisasi. Jamur tempe yang biasa digunakan ialah Rhizopus oligosporus.
Mekanisme Pembentukan Tempe
Mekanisme pembentukan tempe ada 2 yaitu perkecambahan spora dan proses miselia menembus jaringan biji kedelai.
Perkembangan Spora
Perkecambahan Rhizopus oligosporus berlangsung melalui dua tahapan, yaitu pembengkakan dan penonjolan keluar tabung kecambah. Kondisi optimal perkecambahan adalah suhu 420C dan pH 4,0. Beberapa msenyawa karbohidrat tertentu diperlukan agar awal pembengkakan spora ini dapat terjadi. Pembengkakan tersebut akan diikuti dengan penonjolan keluar tabung kecambahnya, bila tersedia sumber-sumber karbon dan nitrogen dari luar. Senyawa-senyawa yang dapat menjadi pendorong terbaik agar terjadi proses perkecambahan adalah asam amino prolin dan alanin, serta senyawa gula glukosa anosa dan xilosa.
Miselia Menembus Jaringan Biji Kedelai
Proses fermentasi hifa jamur tempe dengan menembus biji kedelai yang keras dan tumbuh dengan mengambil makanan dari biji kedelai. Karena penetrasi dinding sel biji tidak rusak meskipun isi selnya dirombak dan diambil. Rentang kedalaman penetrasi miselia ke dalam biji melalui sisi luar keeping biji yang cembung, dan hanya pada permukaannya saja dengan sedikit penetrasi miselia, menerobos ke dalam lapisan sel melalui sela-sela di bawahnya.
5. Roti
Roti merupakan salah satu makanan yang diproses secara awal oleh manusia. Di museum inggris ada contoh roti buatan Mesir yang dibuat 2000 tahun sebelum masehi. Roti dibuat dari campuran tepung, garam(kadang gula), air dan yeast untuk dijadikan adonan. Yeast yang umum digunakan adalah Saccharomyces cereviseae. Saccharomyces memfermentasikan karbohidrat dalam adoanan dan memproduksi CO2 dan etanol. Suhu optimum pertumbuhan dan fermentasi yeast adalah 280C dan 320C, dengan pH optimal antara 4 dan 5 (Sardjoko,1991). Dengan memurnikan tepung, gula juga harus ditambahkan sehingga yeast tidak mempunyai kemampuan mensintesa amilase untuk memecah butir-butir tepung untuk berlangsungnya fermentasi karbohidrat. CO2 menyebabkan roti mengembang dan memberikan produk akhir yang ringan, tekstur porous yang karakteristik yang lambat laut mempengaruhi roti. Roti kemudian dipanggang dalam oven dan etanol menguap. Walaupun yeast mati selama pengovenan, produk metabolik tertinggal dalam roti dan menambah rasa pada roti.(Ristiati, 2008)
Dalam kondisi anaerobik dalam adonan, khamir roti mengubah gula dalam adonan menjadi etanol dan karbondioksida. Gula yang defermentasikan berupa monosakarida glukosa dan fruktosa serta disakarida sukrosa dan maltosa. (Sardjoko, 1991).
6. Nata de Coco
Nata de coco adalah jenis komponen minuman yang merupakan senyawa selulosa yang dihasilkan dari air kelapa melaui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik yang dikenal dengan nama Acetobacter xylinum. Definisi nata adalah suatu zat yang menyerupai gel, tidak larut dalam air dan terbentuk pada media fermentasi air kelapa dan beberapa sari buah masam. Pembentukan nata terjadi karena proses pengambilan glukosa dari gula dalam air kelapa oleh sel-sel Acetobater xylinum. Kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk bahan lemak membentuk bahan pendahulu nata pada membran sel. Di bawah mikroskop nata nampak sebagai massa benang yang melilit yang sangat banyak seperti benang-benang kapas. Untuk fermentasi nata air kelapa yang masih segar disaring dengan beberapa lapis kain kemudian dipanaskan sampai mendidih dengan api besar sambil diaduk . Setelah mendidih ditambahkan asam asetat glacial. Larutan ini disebut dengan air kelapa asam bergula. Kemudian urea dilarutkan dengan sedikit air kelapa yang dimasak. Larutan ini didihkan dan dituangkan kedalam air kelapa asam bergula. Larutan yang diperoleh disebut sebagai media nata. Media nata ditambah dengan starter kemudian dipindahkan ke dalam wadah fermentasi. Wadah berisi media ini disimpan di ruang fermentasi selama 12-15 hari sampai terbentuk lapisan nata yng cukup tebal.
7. Tuak
Tuak merupakan minuman tradisional yang mengandung alkohol (etil alkohol), sehingga apabila diminum terlalu banyak dapat menyebabkan mabuk. Keberadaan Tuak di Bali selain sebagai minuman, tuak juga tidak terlepas dari upacara keagamaan. Tuak di Bali digunakan sebagai sajian yaitu sebagai tabuhan bersama dengan minuman lainnya seperti arak dan brem
Tuak berbeda dengan arak, dimana tuak tidak tahan lama. Tuak paling enak diminum ketika baru diturunkan dari pohonnya. Tuak yang tersimpan lebih dari tiga hari akan menjadi cuka. Tuak yang baru turun dari pohonnya akan terasa manis. Maka untuk membuat rasanya lebih gurih, tuak dicampur dengan ramuan khusus yang disebut lau. Secara umum lau berpengaruh pada rasa dan kadar alkohol tuak. Lau yang digunakan sebagai campuran nira berbeda-beda di setiap daerah, dimana ada yang menggunakan sabut kelapa dan kulit tanaman cabai (tabia bun) (Sunarta, 2008).
Rasa manis pada tuak disebabkan karena adanya gula-gula reduksi seperti dextrose, fruktosa, dan sukrosa (Wahyu, 2006). Rasa manis dari tuak lama-kelamaan akan hilang atau akan berkurang karena gula yang terdapat dalam tuak akan segera difermentasi oleh mikroorganisme menjadi alcohol dan karbondioksida. Hal inilah yang menyebabkan rasa tuak menjadi keras, atau disebut dengan tuak wayah. Dengan berlangsungnya kegiatan fermentasi oleh mikroorganisme terhadap tuak maka akan terjadi perubahan kimiawi pada tuak.
Pembuatan tuak tidak terlepas dari proses fermentasi. Fermentasi adalah suatu proses penghasilan energi utama dari berbagai mikroorganisme yang hidup dalam keadaan anaerob (Campbell; Recee; Mitchell. 2003). Dalam keadaan anaerob asam piruvat tidak dirubah menjadi Asetil-KoA tetapi akan dirubah menjadi etanol (etil alcohol) dalam 2 langkah. Langkah pertama dengan melepaskan CO2 dari piruvat, yang diubah menjadi senyawa asetal dehida berkarbon 2. Dalam langkah kedua, asetal dehida direduksi oleh NADH menjadi etanol. Hal ini bertujuan untuk meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis.
Enzim yang mengkatalisis adalah karboksilase dan dehidrogenase. Dalam fermentasi glukosa menjadi alkohol hanya dihasilkan 2-ATP. Respirasi dilakukan secara anaerob yang secara umum dikatakan sebagai fermentasi seperti yang telah diungkap diatas bahwa kandungan tuak dan wujud dalam keadaan cair sangat baik untuk pertumbuhan mikroba. Saccharomyces dalam keadaan anaerob akan mengubah gula menjadi senyawa etanol dan karbondioksida. Oleh bakteri Acetobacter etanol akan dirubah menjadi asam cuka dan air dalam keadaan aerob.
Adapun reaksi perubahan glukosa menjadi alcohol dan alcohol menjadi asam asetat sebagai berikut.
Saccharomyces
————->C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2
Acetobacter
C2H5OH + O2 ———-> CH3COOH + H2O
Sumber : http://muhandriapriadi.blogdetik.com
Mikroba yang ada di sekeliling kita mempunyai manfaat yang sangat besar, salah satunya untuk pengolahan makanan. Berikut ini akan dijelaskan beberapa jenis mikroba yang bermanfaat untuk pengolahan makanan, yaitu:
A. Mikroba jenis bakteri:
1. Lactobacillus
Bakteri ini dikenal juga dengan nama bakteri laktat terdiri dari delapan jenis yang mempunyai manfaat berbeda-beda. Diantara jenis bakteri lactobacillus yang paling dikenal adalah
Yoghurt
Lactobacillus bulgaricus
Lactobacillus bulgaricus dan Lactobacillus sp.
Lactobacillus bulgaricus merupakan salah satu bakteri yang berperan penting dalam pembuatan yoghurt. Yoghurt merupakan hasil olahan fermentasi dari susu. Bakteri ini hidup di dalam susu dan mengeluarkan asam laktat yang dapat mengawetkan susu dan mengurai gula susu sehingga orang yang tidak tahan dengan susu murni dapat mengonsumsi yoghurt tanpa khawatir akan menimbulkan masalah kesehatan.
Sedangkan Lactobacillus sp. biasanya digunakan untuk pembuatan terasi. Terasi biasanya terbuat dari udang kecil (rebon), ikan kecil ataupun teri. Proses pembuatan terasi dilakukan secara fermentasi. Rebon yang telah kering ditumbuk dan dicampur dengan bahan lain kemudian diperam selama 3-4 minggu. Selama fermentasi, protein diekstrak menjadi turunan-turunanya seperti pepton, peptida dan asam amino. Fermentasi juga menghasilkan amonia yang menyebabkan terasi berbau merangsang.
Terasi
Kefir
Ada beberapa jenis lactobacillus yang juga berperan dalam pembuatan kefir. Bakteri yang berperan antara lain: Lactocococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus kefir, Lactobacillus kefirgranum, Lactobacillus parakefir. Semua bakteri tadi merupakan bibit kefir dan berfungsi sebagai penghasil asam laktat dari laktosa. Sedangkan Lactobacillus kefiranofaciens berperan sebagai pembentuk lendir (matriks butiran kefir).
2. Streptococcus
Jenis bakteri streptococcus yang biasanya digunakan dalam makanan adalah Streptococcus lactis. Bakteri ini berperan dalam pembuatan mentega, keju dan yoghurt. Pada pembuatan yoghurt, bakteri streptococcus bekerjasama dengan bakteri lactobacillus. Bakteri lactobacillus berperan dalam pembentukan aroma yoghurt, sedangkan bakteri Streptococcus lactis berperan dalam pembentukan rasa yoghurt.
Streptococcus lactis
Pada pembuatan mentega dan keju, bakteri Streptococcus lactis diperlukan untuk menghasilkan asam laktat. Pada pembuatan keju, asam laktat dapat menghasilkan gumpalan susu berbentuk seperti tahu. Gumpalan ini kemudian dipadatkan dan diberi garam. Garam berfungsi untuk mempercepat proses pengeringan, penambah rasa dan pengawet. keju diperam untuk dimatangkan selama sekitar 4 minggu. Selama proses pemeraman inilah, citarasa dan tekstur dari keju terbentuk.
keju
sosis
3. Pediococcus cerevisiae
Bakteri Pediococcus sp. digunakan dalam pembuatan sosis. Tidak semua sosis dibuat melalui proses fermentasi. Sosis fermentasi dikenal dengan istilah dry sausage atau semi dry sausage. Contoh sosis jenis ini antara lain adalah Salami Sausage, Papperson Sausage, Genoa Sausage, Thurringer Sausage, Cervelat SausageChauzer Sausage. dan
4. Acetobacter
Jenis acetobacter yang terkenal perannya dalam pengolahan makanan adalah Acetobacter xylinum yang berperan dalam pembuatan nata de coco. Bakteri ini disebut juga dengan bibit nata. Bakteri akan membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah asam. Dalam kondisi tersebut, bakteri akan menghasilkan enzim yang dapat membentuk zat gula menjadi serat atau selulosa. Dari jutaan bakteri yang tumbuh pada air kelapa tersebut akan dihasilkan jutaan benang-benang selulosa yang akan memadat dan menjadi lembaran-lembaran putih yang disebut nata.
nata de coco
B. Mikroba jenis fungi
1. Jamur Rhyzopus oryzae
Jamur ini sangat berperan dalam pembuatan tempe. Tempe sendiri dapat dibuat dari kacang kedelai maupun bahan nabati lain yang berprotein. Pada tempe berbahan kedelai, jamur selain berfungsi untuk mengikat atau menyatukan biji kedelai juga menghasilkan berbagai enzim yang dapat meningkatkan nilai cerna saat dikonsumsi.
Tempe
oncom
2. Neurospora sitophila
Jamur ini berperan dalam pembuatan oncom. Oncom dapat dibuat dari kacang tanah yang ditambahkan dengan bahan makanan lain seperti bungkil tahu. Bahan-bahan tersebut dapat menjadi oncom dengan bantuan jamur oncom. Proses yang terjadi dalam pembuatan oncom hampir sama dengan pembuatan tempe.
3. Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae
Jamur-jamur ini berperan dalam pembuatan kecap dan tauco. Kecap atau tauco dibuat dari kacang kedelai. Proses pembuatannya mengalami dua tahap fermentasi. Proses fermentasi pertama, yaitu adanya peran jamur Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae. Protein akan diubah menjadi bentuk protein terlarut, peptida, pepton dan asam-asam amino, sedangkan karbohidrat diubah oleh aktivitas enzim amilolitik menjadi gula reduksi. Proses fermentasi kedua menghasilkan kecap atau tauco yang merupakan aktivitas bateri Lactobacillus sp. Gula yang dihasilkan pada Kecap proses fermentasi diubah menjadi komponen asam amino yang menghasilkan rasa dan aroma khas kecap.
kecap tauco
4. Saccharomyces cerevisiae
Jamur ini dimanfaatkan untuk pembuatan tape, roti dan minuman beralkohol dengan cara fermentasi. Tape dibuat dari singkong atau beras ketan. Dalam pembuatan tape, mikroba berperan untuk mengubah pati menjadi gula sehingga pada awal fermentasi tape berasa manis. Selain Saccharomyces cerivisiae, dalam proses pembuatan tape ini terlibat pula mikrorganisme lainnya, yaitu Mucor chlamidosporus dan Endomycopsis fibuligera. Kedua mikroorganisme ini turut membantu dalam mengubah pati menjadi Tape gula sederhana (glukosa). Adanya gula menyebabkan mikroba yang menggunakan sumber karbon gula mampu tumbuh dan menghasilkan alkohol. Keberadaan alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu Acetobacter aceti yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebabkan rasa masam pada tape yang dihasilkan.
Pada pembuatan roti, fermentasi berfungsi menambah cita rasa, mengembangkan adonan roti dan membuat roti berpori. Hal ini disebabkan oleh gas CO2 yang merupakan hasil fermentasi. Roti yang dibuat menggunakan ragi memerlukan waktu fermentasi sebelum dilakukan pemanggangan. Pembuat roti harus menyimpan adonan di tempat yang hangat dan agak lembab. Keadaan lingkungan tersebut dapat memungkinkan ragi untuk berkembang biak, memproduksi karbon dioksida secara terus menerus selama proses fermentasi.
5.Bakteri Acetobacter xylinum
merupakan bakteri yang berperan aktif dalam mengubah fermentasi menjadi nata. Bakteri ini merupakan bakteri asam asetat. Sistematikanya adalah sebagai berikut :
Divisio: Prothophyta
Class : Schizomycetes
Ordo : Pseudomonodales
Famili : Pseudomonadaceae
Genus : Acetobacter
Species : Acetobacter xylinum
Bakteri pembentuk nata bila ditumbuhkan dlaam medium yang mengandung gula, dapat mengubah gula menjadi selulosa. Selulosa yang terbentuk di dalam medium tersebut berupa benang-benang yang bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan seperti tekstil. Pada medium cair, bakteri ini membentuk suatu massa yang kokoh dan dapat mencapai ketebalan beberapa centimeter. Bakteri itu sendiri terperangkap dalam massa fibriler yang terbentuk.
Sintesa polisakarida oleh bakteri ini, sangat dipengaruhi oleh tersedianya nutrisi dan ion-ion logam tertentu yang dapat mengkatalisasi atau menstimulasi aktivitas bakteri tersebut. Peningkatan konsentrasi nitrogen dalam substat dapat meningkatkan jumlah polisakarida yang terbentuk, sedangkan ion-ion bivalen seperti Mg2+, Ca2+ dan lainnya sangat diperlukan untuk mengontrol kerja enzim ekstraselluler dan membentuk ikatan dengan polisakarida tersebut.
Aktivasi pembentukan nata hanya terjadi pada klarisa pH 3,5-7,5. asam asetat glasial ditambahkan ke dalam medium untuk menurunkan pH medium yang optimum yaitu 4,0. sedangkan suhu yang optimum adalah pada suhu kamar antara 28-320 C.
Bakteri pembentukan nata termasuk golongan Acetobacter yang mempunyai ciri-ciri antara lain Gram negatif untuk kultur yang masih muda dan Gram positif untuk kultur yang sudah tua, obkigat aerobik, dalam medium asam membentuk batang, sedangkan dalam medium alkali, berbentuk oval, bersifat non mortil, dan tidak membentuk spora, tidak mampu mencairkan gelatin, tidak memproduksi H2S, tidak mereduksi nitrat dan thermal death point pada suhu 65-70 0 C.
Bacillus sp. Bakteri ini merupakan genus dengan kemampuan yang paling luas. Pada mulanya hanya digunakan untuk menghasilkan enzim amilase.
D. Bividobacterium sp.
Bakteri ini bersifat anaerob dan digunakan sebagai mikroba probiotik. Produk prbiotik dari bakteri ini biasanya berbentuk padat
E. Lactobacillus sp.
Bakteri ini cukup popular karena selain dapat digunakan dalam produksi asam laktat juga banyak berperan dalam fermentasi pangan seperti yoghurt dan juga produk probiotik yang saat ini banyak diminati oleh masyarakat. Probiotik merupakan mikroba yang dikonsumsi untuk mengatur keseimbangan flora usus.
2. Khamir
Istilah khamir umumnya digunakan untuk menyebut bentuk-bentuk yang menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yang tidak berfilamen tetapi uniseluler dengan bentuk ovoid atau spheroid. Khamir ada yang bermanfaat dan ada pula yang membahayakan manusia. Fermentasi khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti, bir, wine. Khamir yang tidak diinginkana dalah yang ada pada makanan dan menyebabkan kerusakan pada uice buah, sirup, molase, madu, jelly, daging dan sebagainya.
Ada berbagai khamir yang memiliki fungsi penting dalam fermentasi, diantaranya adalah :
a. Saccharomyces cerevisiae, merupakan khamir yang paling popular dalam pengolahan makanan. Khamir ini telah lama digunakan dalam industry wine dan bir. Dalam bidang pangan, khamir digunakan dalam pengembangan adonan roti dan dikenal sebagai ragi roti. Khamir ini melakukan reproduksi vegetatif dengan membentuk tunas. Sel terbentuk ellipsoid atau silinder. Dapat membentuk pseudohifa tetapi hifa tidak bersepta. Askospora berbentuk ellipsoid pendek dengan dinding halus, biasanya 1-4, kadang-kadang lebih, per askos. Khamir ini tidak mampu tumbuh pada nitrat sebagai satu-satunya sumber nitrogen.
b. Saccharomyces roxii, adalah khamir yang digunakan dalam pembuatan kecap dan berkontribusi dalam pembentukan aroma.
3. Jamur
Jamur merupakan mikroba multiseluler yang banyak dimanfaatkan manusia dalam fermentasi maupun budidaya. Dalam bidang fermentasi umumnya yang digunakan adalah jamur berbentuk hifa dan dikenal dengan sebutan jamur. Contohnya pada pembuatan tempe dan kecap.
Ada beberapa jenis jamur yang memilki kedudukan penting dalam fermentasi, antara lain adalah :
a. Aspergillus niger, jamur ini digunakan dalam pembuatan asam sitrat. Asam sitrat merupakan salah satu asam organik yang banyak digunakan dalam bidang pangan, misalnya pada pembuatan permen dan minuman kemasan. Jamur ini sering mengontaminasi makanan, misalnya roti tawar.
b. Rhizopus oryzae, jamur ini penting pada pembuatan tempe. Aktivitas jamur ini menjadikan nutrisi pada tempe siap dikonsumsi manusia. Aktivitas enzim yang dihasilkan menjadikan protein terlarut meningkat.
c. Neurospora sitophila, jamur ini merupakan sumber beta karoten pada fermentasi tradisional. Produk hasil fermentasi dari jamur ini adalah oncom.
d. Monascus purpureus, jamur ini dikalangan mikrobiologi jarang dikenal karena produk yang dihasilkan. Jamur ini menghasilkan pewarna alami yang umumnya digunakan pada masakan cina.
e. Penicillium sp. Jamur ini paling terkenal karena kemampuannya menghasilkan antibiotika. Selain untuk pembuatan antibiotika, spesies yang lain juga digunakan dalam pembuatan keju khusus.
2.2 Peranan Mikroba dalam Produksi Makanan
1. Buttermilk
Buttermilk dihasilkan dari susu skim atau susu rendah lemak dengan bantuan bakteri asam laktat. Buttermilk mempunyai karakteristik pada tekstur, rasa asam dan aroma. Tekstur dihasilkan dari pemecahan dadih. Aroma dan rasa disebabkan oleh diasetil, asetildehid dan produk metabolik lain dilepaskan oleh bakteri fermentasi. Kultur yang digunakan untuk membuat buttermilk merupakan kultur asam laktat yang terdiri dari Streptococcus cremoris, S.diacetylactis, dan Leuconostoc cremoris. Jenis biakan bakteri pemula (starter culture) berbeda diantara pabrikan (manufaktur) dan beberapa menggunakan Lactobacillus bulgaricus untuk membuat butter milk Bulgaria. Produksi asam dan pembentukan dadih dihasilkan oleh Streptococcus cremoris sedangkan aroma dan rasa dihasilkan dari metabolisme dan multifikasi oleh dua jenis bakteri yang lain yaitu : S.diacetylactis, dan Leuconostoc cremoris.
Untuk membuat buttermilk, susu skim atau susu rendah lemak dihomogenisasi dan dipasteurisasi serta diinokulasi dengan 1 % biakan pemula / strater culture dan difermentasikan pada suhu 18-200 C selama 14 jam. Sesudah fermentasi, produk yang dihasilkan digoyang dengan kuat untuk memecahkan dadih, didinginkan pada suhu 40 C dan dipak dalam kontainer susu. Produk akhir akan menampakkan homogenous, cairan yang kental, dengan rasa asam dan aroma buttery.
2. Yogurt
Yogurt adalah susu yang difermentasikan dengan mikroba Sterptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Secara tradisonal susu dipanaskan selama beberapa jam untuk menguapkan air dan menaikkan proporsi susu cair. Sesudah penguapan susu didinginkan pada suhu 40-420 C dan diinokulasikan dengan kultur yogurt yang terdahulu. Sesudah inkubasi semalaman pada tempat yang hangat, kemudian produk didinginkan. Bakteri menghasilkan diasetil, asetaldehida dan berbagai produk metabolik lain yang memberi aroma karakteristik pada yogurt. Saat ini susu yang digunakan dikentalkan dengan penambahan susu bubuk (susu padat) kemudian dipasteurisasi. Pengental seperti gelatin atau karagenen juga dapat dapat ditambahkan.
3. Keju
Keju dibuat dari susu dengan memisahkan dadih/curd dari whey air (air yang tinggal setelah susu dijadikan keju). Protein susu didenaturasi oleh asam laktat dihasilkan oleh bakteri asam laktat yang ditambahkan pada susu sebagai kultur pemula/stater culture, atau dengan menambahkan proteasi renin. Metode pertama menghasilkan dadih asam, sedangkan dadih kedua menghasilkan dadih manis. Pembuatan keju merupakan proses yang dikontrol dimana dadih diperlukan dan dituakan. Cara dadih diproses menentukan tipe keju yang dibuat.
Keju yang sederhana dapat dibuat dengan memanaskan susu sampai hampir mendidih secara cepat. Sehingga dapat membunuh sebagian besar mikroba perusak dan kemudian memnambahkan kultur pemula pada susu yang sudah didinginkan. Kultur pemula yang selalu digunakan mengandung bakteri asam laktat seperti Sterptococcus lactis, Streptococcus cemoris, Leuconostoc citrovorum dan Leuconostoc dextranicum. Susu yang sudah diberi kultur pemula (benih) difermentasi pada suhu 180 C selama 24 jam. Sehingga dihasilkan dadih. Whey (cairan) dapat dikeluarkan dengan menyaring dadih dalam penyaring keju. Dadih kemudian digarami untuk menghambat pertumbuhan mikroba selanjutnya. Leuconostoc mengeluarkan diasetil, suatu senyawa yang dibentuk dari asam sitrat yang bertanggung jawab pada aroma dan rasa keju. Keju dapat diinkubasi dalam waktu yang panjang untuk mematangkan dadih dan menumbuhkan mikroba untuk menambah rasa.
Langkah-langkah dalam pembuatan keju keras (keju Swiss)
Susu
(H2O + kasein + lemak+laktosa)
Rasa dan asam laktosa ditambahkan bakteri asam laktat asam laktat
Tekstur kasein —-> asam ——> kasein didenaturasi
Kasein —–> renin ——-> peptida,pepton
Dadih dan whey
(H2O, gula.asam)
Dehidrasi & dadih ——-> cheese cloth —– > dadih di dehidrasi
Penghambatan dadih ——–> NaCl ——-> dadih didehidrasi
Bakteri lain Dadih
Rasa dan asam peptida,pepton ——> Propionibacterium —–> asam propionat
CO2 asam amino—–> Propionibcterium ——> ammonia
Keju Swiss
Keju lunak mengandung 50%-80% air, keju ini dikonsumsi segera sesudah mereka dibuat. Keji cottage adalah keju lunak yang tidak dimasak, sangat basah, tidak terlalu asin dan tidak sangat asam sejak pembuatannya mengandung renin. Karena mengandung asam yang rendah, perusakan relatif cepat meskipun diletakkan dalam refrigerator. Camembert adalah susu lunak yang dimasak sehingga tidak cepat menjadi rusak. Jamur Penicillium cammemberti tumbuh pada permukaan dadih yang menyebabkan karakteristik rasa dan aroma pada keju ini.
Keju keras mengandung kuarng dari 40 % air dan umumnya dimasak dengan bakteri atau jamur. Sebagai contoh keju Swiss di buat dengan bantuan bakteri Streptococcus lactis, S.thermophilus, Propionibacterium shermanii, P.freudenrich, Lactobacillus helveticus, L.bulgaricus. banteri asam propionat memberikan keju swiss karakteristik rasa dan memproduksi pori-pori CO2 pada dadih.
4. Tempe
Tempe adalah produk fermentasi yang amat dikenal oleh masyarakat Indonesia dan mulai digemari pula oleh berbagai kelompok masyarakat. Tempe dapat dibuat dari berbagai bahan. Namun demikian yang biasa dikenal sebagai tempe yang dikenal oleh masyarakat pada umumnya ialah tempe yang dibuat dari kedelai.
Tempe merupakan makanan tradisional yang berpotensi sebagai makanan fungsional, beberapa khasiat tempe bagi kesehatan antara lain memberikan pengaruh hipokolesterolemik, antidiare khususnya karena bakteri e.coli enteropatogenik dan antioksidan. Nilai gizi protein tempe meningkat setelah proses fermentasi karena terjadinya pembebasan asam amino hasil aktivitas enzim proteolitik dari tempe. Tempe yang dibuat dari kedelai melalui tiga tahap yaitu (1) hidrasi dan pengasaman biji kedelai dengan perendaman beberapa lama, (2) Sterilisasi terhadap sebagian biji kedelai, (3) Fermentasi oleh jamur tempe yang diinokulasikan segera setelah sterilisasi. Jamur tempe yang biasa digunakan ialah Rhizopus oligosporus.
Mekanisme Pembentukan Tempe
Mekanisme pembentukan tempe ada 2 yaitu perkecambahan spora dan proses miselia menembus jaringan biji kedelai.
Perkembangan Spora
Perkecambahan Rhizopus oligosporus berlangsung melalui dua tahapan, yaitu pembengkakan dan penonjolan keluar tabung kecambah. Kondisi optimal perkecambahan adalah suhu 420C dan pH 4,0. Beberapa msenyawa karbohidrat tertentu diperlukan agar awal pembengkakan spora ini dapat terjadi. Pembengkakan tersebut akan diikuti dengan penonjolan keluar tabung kecambahnya, bila tersedia sumber-sumber karbon dan nitrogen dari luar. Senyawa-senyawa yang dapat menjadi pendorong terbaik agar terjadi proses perkecambahan adalah asam amino prolin dan alanin, serta senyawa gula glukosa anosa dan xilosa.
Miselia Menembus Jaringan Biji Kedelai
Proses fermentasi hifa jamur tempe dengan menembus biji kedelai yang keras dan tumbuh dengan mengambil makanan dari biji kedelai. Karena penetrasi dinding sel biji tidak rusak meskipun isi selnya dirombak dan diambil. Rentang kedalaman penetrasi miselia ke dalam biji melalui sisi luar keeping biji yang cembung, dan hanya pada permukaannya saja dengan sedikit penetrasi miselia, menerobos ke dalam lapisan sel melalui sela-sela di bawahnya.
5. Roti
Roti merupakan salah satu makanan yang diproses secara awal oleh manusia. Di museum inggris ada contoh roti buatan Mesir yang dibuat 2000 tahun sebelum masehi. Roti dibuat dari campuran tepung, garam(kadang gula), air dan yeast untuk dijadikan adonan. Yeast yang umum digunakan adalah Saccharomyces cereviseae. Saccharomyces memfermentasikan karbohidrat dalam adoanan dan memproduksi CO2 dan etanol. Suhu optimum pertumbuhan dan fermentasi yeast adalah 280C dan 320C, dengan pH optimal antara 4 dan 5 (Sardjoko,1991). Dengan memurnikan tepung, gula juga harus ditambahkan sehingga yeast tidak mempunyai kemampuan mensintesa amilase untuk memecah butir-butir tepung untuk berlangsungnya fermentasi karbohidrat. CO2 menyebabkan roti mengembang dan memberikan produk akhir yang ringan, tekstur porous yang karakteristik yang lambat laut mempengaruhi roti. Roti kemudian dipanggang dalam oven dan etanol menguap. Walaupun yeast mati selama pengovenan, produk metabolik tertinggal dalam roti dan menambah rasa pada roti.(Ristiati, 2008)
Dalam kondisi anaerobik dalam adonan, khamir roti mengubah gula dalam adonan menjadi etanol dan karbondioksida. Gula yang defermentasikan berupa monosakarida glukosa dan fruktosa serta disakarida sukrosa dan maltosa. (Sardjoko, 1991).
6. Nata de Coco
Nata de coco adalah jenis komponen minuman yang merupakan senyawa selulosa yang dihasilkan dari air kelapa melaui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik yang dikenal dengan nama Acetobacter xylinum. Definisi nata adalah suatu zat yang menyerupai gel, tidak larut dalam air dan terbentuk pada media fermentasi air kelapa dan beberapa sari buah masam. Pembentukan nata terjadi karena proses pengambilan glukosa dari gula dalam air kelapa oleh sel-sel Acetobater xylinum. Kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk bahan lemak membentuk bahan pendahulu nata pada membran sel. Di bawah mikroskop nata nampak sebagai massa benang yang melilit yang sangat banyak seperti benang-benang kapas. Untuk fermentasi nata air kelapa yang masih segar disaring dengan beberapa lapis kain kemudian dipanaskan sampai mendidih dengan api besar sambil diaduk . Setelah mendidih ditambahkan asam asetat glacial. Larutan ini disebut dengan air kelapa asam bergula. Kemudian urea dilarutkan dengan sedikit air kelapa yang dimasak. Larutan ini didihkan dan dituangkan kedalam air kelapa asam bergula. Larutan yang diperoleh disebut sebagai media nata. Media nata ditambah dengan starter kemudian dipindahkan ke dalam wadah fermentasi. Wadah berisi media ini disimpan di ruang fermentasi selama 12-15 hari sampai terbentuk lapisan nata yng cukup tebal.
7. Tuak
Tuak merupakan minuman tradisional yang mengandung alkohol (etil alkohol), sehingga apabila diminum terlalu banyak dapat menyebabkan mabuk. Keberadaan Tuak di Bali selain sebagai minuman, tuak juga tidak terlepas dari upacara keagamaan. Tuak di Bali digunakan sebagai sajian yaitu sebagai tabuhan bersama dengan minuman lainnya seperti arak dan brem
Tuak berbeda dengan arak, dimana tuak tidak tahan lama. Tuak paling enak diminum ketika baru diturunkan dari pohonnya. Tuak yang tersimpan lebih dari tiga hari akan menjadi cuka. Tuak yang baru turun dari pohonnya akan terasa manis. Maka untuk membuat rasanya lebih gurih, tuak dicampur dengan ramuan khusus yang disebut lau. Secara umum lau berpengaruh pada rasa dan kadar alkohol tuak. Lau yang digunakan sebagai campuran nira berbeda-beda di setiap daerah, dimana ada yang menggunakan sabut kelapa dan kulit tanaman cabai (tabia bun) (Sunarta, 2008).
Rasa manis pada tuak disebabkan karena adanya gula-gula reduksi seperti dextrose, fruktosa, dan sukrosa (Wahyu, 2006). Rasa manis dari tuak lama-kelamaan akan hilang atau akan berkurang karena gula yang terdapat dalam tuak akan segera difermentasi oleh mikroorganisme menjadi alcohol dan karbondioksida. Hal inilah yang menyebabkan rasa tuak menjadi keras, atau disebut dengan tuak wayah. Dengan berlangsungnya kegiatan fermentasi oleh mikroorganisme terhadap tuak maka akan terjadi perubahan kimiawi pada tuak.
Pembuatan tuak tidak terlepas dari proses fermentasi. Fermentasi adalah suatu proses penghasilan energi utama dari berbagai mikroorganisme yang hidup dalam keadaan anaerob (Campbell; Recee; Mitchell. 2003). Dalam keadaan anaerob asam piruvat tidak dirubah menjadi Asetil-KoA tetapi akan dirubah menjadi etanol (etil alcohol) dalam 2 langkah. Langkah pertama dengan melepaskan CO2 dari piruvat, yang diubah menjadi senyawa asetal dehida berkarbon 2. Dalam langkah kedua, asetal dehida direduksi oleh NADH menjadi etanol. Hal ini bertujuan untuk meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis.
Enzim yang mengkatalisis adalah karboksilase dan dehidrogenase. Dalam fermentasi glukosa menjadi alkohol hanya dihasilkan 2-ATP. Respirasi dilakukan secara anaerob yang secara umum dikatakan sebagai fermentasi seperti yang telah diungkap diatas bahwa kandungan tuak dan wujud dalam keadaan cair sangat baik untuk pertumbuhan mikroba. Saccharomyces dalam keadaan anaerob akan mengubah gula menjadi senyawa etanol dan karbondioksida. Oleh bakteri Acetobacter etanol akan dirubah menjadi asam cuka dan air dalam keadaan aerob.
Adapun reaksi perubahan glukosa menjadi alcohol dan alcohol menjadi asam asetat sebagai berikut.
Saccharomyces
————->C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2
Acetobacter
C2H5OH + O2 ———-> CH3COOH + H2O
Sumber : http://muhandriapriadi.blogdetik.com
