Pengertian Fermentasi

Pengertian Fermentasi

Fermentasi dapat didefinisikan sebagai perubahan gradual oleh enzim dari beberapa bakteri, khamir, dan jamur di dalam media pertumbuhan. Contoh perubahan kimia dari fermentasi meliputi pengasaman susu, dekomposisi pati, dan gula menjadi alkohol dan karbondioksida (Hidayat, 2006).

Fermentasi spontan adalah fermentasi yang terjadi tanpa penambahan mikroba dari luar (starter), mikroba yang tumbuh terdapat secara alami pada medium (yang dalam hal ini tentu sebagai mediumnya adalah sayuran) dan medium tersebut dikondisikan sehingga mikroba tertentu yang melakukan fermentasinya yang dapat tumbuh dengan baik. Walau awalnya terjadi secara tidak disengaja, fermentasi sayuran dapat mengawetkan sayuran tersebut dan menghasilkan produk dengan aroma dan cita rasa yang khas. Pada produk fermentasi sayuran, mikroba yang melakukan fermentasi adalah dari jenis bakteri penghasil asam laktat.

Larutan garam tersebut menyebabkan hanya bakteri asam laktat yang dapat tumbuh. Adanya garam menjadikan air dan zat gizi seperti gula tertarik keluar secara osmosis dari sel-sel sayuran. Gula-gula dalam cairan tersebut merupakan makanan bagi bakteri asam laktat, yang selanjutnya diubah menjadi asam laktat. Asam laktat inilah yang berfungsi sebagai pengawet produk tersebut. Kondisi yang anaerobik mutlak diperlukan agar fermentasi berjalan dengan baik. Suhu selama proses fermentasi juga sangat menentukan jenis mikroba dominan yang akan tumbuh. Umumnya diperlukan suhu 30ºC untuk pertumbuhan mikroba (Prasetya, 1985).

Fermentasi asam laktat terbagi menjadi dua jenis, yaitu homofermentatif (sebagian besar hasil akhir merupakan asam laktat) dan heterofermentatif (hasil akhir berupa asam laktat, asam asetat, etanol dan CO2). Secara garis besar, keduanya memiliki kesamaan dalam mekanisme pembentukan asam laktat, yaitu piruvat akan diubah menjadi laktat (atau asam laktat) dan diikuti dengan proses transfer elektron dari NADH menjadi NAD+ . Pola fermentasi ini dapat dibedakan dengan mengetahui keberadaan enzim-enzim yang berperan di dalam jalur metabolisme glikolisis. Pada heterofermentatif, tidak ada aldolase dan heksosa isomerase tetapi menggunakan enzim fosfoketolase dan menghasilkan CO2. Metabolisme heterofermentatif dengan menggunakan heksosa (golongan karbohidrat yang terdiri dari 6 atom karbon) akan melalui jalur heksosa monofosfat atau pentosa fosfat. Sedangkan, homofermentatif melibatkan aldolase dan heksosa aldolase namun tidak memiliki fosfoketolase serta hanya sedikit atau bahkan sama sekali tidak menghasilkan CO2. Jalur metabolisme dari yang digunakan pada homofermentatif adalah lintasan Embden-Meyerhof- Pathway (Anonim, 2011b).

Persiapan dan pelaksanaan fermentasi tergantung dari tujuan atau hasil yang hendak dicapai, dan jenis mikroba tertentu yang akan digunakan untuk melakukan perombakan secara kimia atau fisik sehingga memberi bentuk, tekstur, dan flavor pada hasil akhirnya. Secara sederhana, proses biokimia fermentasi dapat dijelaskan bahwa hasil fermentasi diperoleh sebagai akibat metabolisme mikroba pada suatu bahan pangan dalam keadaan anaerob. Mikroba yang melakukan fermentasi membutuhkan energi yang umumnya diperoleh dari glukosa. Dalam keadaan aerob, mikroba mengubah glukosa menjadi air, CO2, dan energi (ATP) yang digunakan untuk kegiatan pertumbuhan. Beberapa mikroba hanya dapat melangsungkan metabolisme dalam keadaan anaerob dan hasilnya adalah substrat setengah terurai (Muchtadi, 2010).

Hasil penguraian adalah energi, CO2, air, dan sejumlah asam organik lainnya seperti asam laktat, asam asetat, etanol, serta bahan-bahan organik yang mudah menguap yakni alkohol, ester, dan sebagainya. Perkembangan dari mikroba-mikroba dalam keadaan anaerob inilah yang biasanya dicirikan sebagai proses fermentasi seperti diuraikan Muchtadi, (2010).

Fermentasi cabai hampir sama dengan fermentasi pada pembuatan sayur asin. Suhu fermentasi sangat menentukan macam mikroba yang dominan selama fermentasi. Fermentasi sayur asin sangat sensitif terhadap suhu, jika konsentrasi asam yang dikehendaki telah tercapai, maka suhu dapat dinaikkan untuk menghentikan fermentasi. Pada pembuatan sayur asin terdapat 3 macam mikroba yang akan mengubah gula dari kubis menjadi asam asetat, asam laktat dan hasil hasil lainnya. Mikroba tersebut adalah Leuconostoc Mesentroides, Lactobacillus Cucumeris, dan Lactobacillus Pentoaceticus. Leuconostoc mempunyai suhu optimum yang lebih tinggi.

Pada suhu diatas 21 derajat Celsius, Leuconostoc tidak dapat tumbuh sehingga tidak terbentuk asam asetat, tetapi pada suhu ini akan diproduksi bakteri asam laktat oleh Lactobacillus. Penambahan garam akan menyebabkan pengeluaran air dan gula dari sayur – sayuran dan menyebabkan timbulnya bakteri asam laktat (Septiadi, 2000). Semakin lama waktu (3-9 hari) fermentasi pada kubis maka jumlah bakteri asam laktat makin meningkat. Meningkatnya jumlah bakteri asam laktat selama fermentasi disebabkan kondisi substrat masih memungkinkan untuk berlangsungnya metabolisme bakteri asam laktat (Saripah, 1983).

Seperti sebagian besar dari fermentasi sayuran, fermentasi sayur asin merupakan fermentasi spontan yaitu proses fermentasi tanpa digunakan starter dan terjadi dengan sendirinya dengan bantuan mikroflora alami. Karakteristik dari proses ini adalah adanya berbagai bakteri asam laktat yang termasuk bakteri heterofermentatif. Bakteri asam laktat penting dalam pencapaian produk yang stabil dengan rasa dan aroma yang khas. Hasil pertumbuhan bakteri asam laktat menghasilkan asam laktat, asam asetat, etanol, ester dan CO2 (Rukmana, 1994).

Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pangan, tetapi akibat dari pemecahan kandungan bahan tersebut. Jika cara pengawetan pangan yang lainnya dijadikan untuk mengurangi jumlah mikroba, maka proses fermentasi adalah sebaliknya, yaitu memperbanyak jumlah mikroba dan menggiatkan metabolismenya didalam makanan. Tetapi jenis mikroba sangat terbatas sesuai dengan hasil akhir yang dikehendaki. Pada mulanya yang dimaksud fermentasi adalah pemecahan gula menjadi alkohol dan CO2 tetapi banyak proses yang disebut fermentasi tidak selalu menggunakan substrat gula dan menghasilkan alkohol sebagai CO2. Sebagai contoh misalnya perubahan laktosa menjadi asam laktat pada kondisi Streptococcus lactis pada kondisi anaerobik. Hasil hasil fermentasi terutama tergantung pada jenis bahan pangan (substrat), jenis mikroba dan kondisi di sekelilingnya yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroba tersebut. Perubahan selama fermentasi, mikroba selama fermentasi dapat mengubah karbohidrat dan turunan-turunannya terutama menjadi alkohol, asam dan CO2. Mikroba proteolitik dapat memecah protein dan komponen nitrogen lainnya sehingga menghasilkan bau busuk yang tidak diinginkan sedangkan mikroba lipolitik akan memecah atau menghidrolisa lemak fosfolipida dan turunannya dengan menghasilkan bau yang tengik. Bila alkohol dan asam yang dihasilkan oleh mikroba fermentatif cukup tinggi maka pertumbuhan mikroba proteolitik dan lipolitik dapat dihambat. Jadi prinsip pengawetan pangan dengan cara fermentasi sebenarnya adalah mengaktifkan pertumbuhan dan metabolisme dari mikroba pembentuk alkohol dan asam, dan menekan pertumbuhan mikroba proteolitik dan lipolitik. Pada keasamaan yang tinggi Lactobacillus akan mati dan kemudian tumbuh ragi dan kapang yang lebih toleran terhadap asam. Kapang akan mengoksidasi asam sedangkan ragi akan menghasilkan hasil hasil akhir yang bersifat basa dari reaksi proteolisis sehingga keduanya akan menurunkan asam sampai titik dimana bakteri pembusuk proteolitik dan lipolitik akan mencerna curd dan menghasilkan gas serta bau busuk (Suprianto,1994).

Nutrien hasil fermentasidigunakan oleh mikroba untuk biomassa, sehingga asam-asam yang dihasilkan baik asam amino atau asamorganik akan menurun. Selain itu asam-asam yang dihasilkan bila diurai lebih lanjut akan menjadi senyawa volatil seperti dihasilkannya amoniak, gas CO2 dari hasil fermentasi (Dwidjoseputro, 1985).

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.